河南省濮阳市2023届高三第一模拟考试化学试卷(含解析)
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学校:___________姓名:___________班级:____________
一、单选题
1.化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是 ( )
A.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)利用了氧化还原反应原理
B.石英坩埚耐高温,可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体
C.玻璃、陶瓷、水泥主要成分都是硅酸盐
D.Fe(OH)3胶体可用于净水,同时杀菌消毒
2.下列说法错误的是( )
A.和一定互为同系物
B.和互为同位素
C.和互为同素异形体
D.丙酮()和环氧丙烷()互为同分异构体
3.在给定条件下,下列选项所示的物质均能实现的是( )
A.SiO2 SiCl4 Si
B.NaOH(aq) Cu(OH)2悬浊液Cu2O
C.FeS2 SO3 H2SO4
D.Al2O3 NaAlO2(aq) Al(OH)3
4.现有由两种固体组成的混合物,对其进行如下实验:①加热时有气体放出;②加水溶解时有沉淀生成,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,满足上述条件的混合物是( )
A.Ba(OH)2和NH4Cl B.AlCl3和KOH
C.AgNO3和NH4Cl D.KCl和Na2CO3
5.下列说法正确的是( )
A.为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入Na2CO3固体,过滤后再向滤液中加入适量的盐酸
B.在一元强碱MOH溶液中加入一元酸HA溶液,充分反应后溶液呈中性。此时溶液中C(A-)和 c(M+)浓度是否相同要看一元酸HA是强酸还是弱酸
C.向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至Al3+刚好沉淀完全时,溶液的pH > 7
D.盐碱地(含较多Na2CO3、NaCl)不利于作物生长,通过施加适量的石膏可以降低土壤的碱性。这个过程发生的化学反应是:Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3↓+ Na2SO4
6.离子方程式更能体现反应的本质,下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.溶液腐蚀铜箔:
B.碳酸钙与稀盐酸反应:
C.铜和稀硝酸反应:
D.将金属钠加入到溶液中:
7.常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1mL,分别加水稀释到100mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.稀释前,两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C.完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积:VX>VY
D.若8<a<10,则X、Y都是弱碱
二、工业流程题
8.碘在生产生活和医疗中都有重要用途,海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如图:
(1)实验步骤①需用到下列仪器中的___________ (填标号) ,实验操作步骤③的名称为___________。
A.酒精灯
B.漏斗
C.坩埚
D.泥三角
(2)步骤④中发生反应的离子方程式为___________。
(3)海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐等,在步骤___________(填序号)中实现与碘分离。
(4)某课题组以碘为对象,经多年研究,获得一种安全 、稳定高效的水系碘一氢气电池 ,其工作原理如图。
①该电池属于___________(填“一次”或“二次”)电池。
②该电池对外提供电能时,I2在___________(填“正”或“负”)极,发生___________(填“氧化”或“还原”)反应,溶液中阴离子向___________(填“活性炭负载”或“铂碳”)电极移动。
三、实验题
9.回答下列问题:
(1)请解释下列实验事实:把干燥的小颗粒晶体,如粗盐、砂糖……装满小试管。试管中小颗粒晶体经研细后,重新放入原试管中,“体积”高出管口。_______
(2)等质量固态物质的“体积”因颗粒大小而不同,请以NaCl为例,提出测定其密度的方法。供选用的物品有:NaCl(s)、天平、量筒、饱和NaCl溶液、饱和NaHCO3溶液。_______
四、结构与性质
10.含NO的烟气需要处理后才能排放。
(1)氢气催化还原含NO的烟气,发生“脱硝”反应:2NO(g) +2H2(g) N2(g) +2H2O(g) ΔH=-605kJ·mol-1。一定条件下,加入H2的体积分数对该反应平衡时含氮物质的体积分数的影响如图所示:
①随着H2体积分数增加, NO中N被还原的价态逐渐降低。当H2的体积分数在0.5×10-3 ~ 0.75×10-3时,NO的转化率基本为100%,而N2和NH3的体积分数仍呈增加趋势,其可能原因是___________。
②已知:Ⅰ.4NH3(g) +5O2(g)= 4NO(g) +6H2O(g) ΔH = -1025 kJ ·mol-1
Ⅱ.2H2(g) +O2(g)= 2H2O(g) ΔH = -484 kJ ·mol-1
图中N2减少的原因是N2与H2反应生成NH3,写出该反应的热化学方程式:___________。
(2)某科研小组研究了NO与H2反应生成N2和NH3的转化过程。在起始温度为400℃时,将n(NO):n(H2)=1:2通入甲、乙两个恒容密闭容器中,甲为绝热过程、乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。
①曲线X是___________(填“甲”或“乙”)容器。
②a点在曲线X上,则a点___________是平衡点(填“可能”或“不可能”)。
③曲线Y的容器中反应达到平衡时NO的转化率为60%,从开始到平衡点Z时用分压表示的H2消耗速率是___________kPa·min-1。400℃时,“脱硝”反应的压强平衡常数Kp=___________ kPa -1(结果保留两位有效数字,Kp为用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压 × 物质的量分数)。
(3)科学研究发现,用P1 -g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。
光催化脱除原理和电化学反应原理类似,P1-g-C3N4光催化的P1和g-C3N4两端类似于两极,g –C3N4极发生___________反应( 填“氧化”或“还原”),该极的电极反应式为___________。
11.回答下列问题
(1)1 mol CO2中含有的σ键数目为___________,π键数目为___________。
(2)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是___________。
(3)铜原子的外围电子排布图:___________。写出钴的简化电子排布式___________。基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为___________。
(4)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___________、___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(5)bte的分子式为C6H8N6,其结构简式如图所示。
①bte分子中碳原子轨道杂化类型为___________。
②1 mol bte分子中含σ键的数目为___________mol。
五、有机推断题
12.有机玻璃的化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯,俗称明胶玻璃、亚克力,具有较好的透明性、化学稳定性,易染色,易加工,外观优美等优点。由链烃A制备有机玻璃的一种合成路线如下:
回答如下问题:
(1)写出A的结构简式_______。
(2)E中官能团的名称为_______。
(3)反应1和反应2的反应类型分别为_______、_______。
(4)写出F转化为G的化学反应方程式_______。
参考答案
1.C
【详解】A.铁锈与盐酸反应方程式为:Fe2O3·xH2O+6HCl=2FeCl3+(x+3)H2O,反应前后没有元素化合价改变,故不属于氧化还原反应,A错误;
B.石英主要成分为SiO2,与NaOH能发生如下反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,与纯碱发生反应如下:,故不能用石英坩埚熔化烧碱与纯碱,B错误;
C.玻璃、陶瓷、水泥属于传统硅酸盐产品,其主要成分为硅酸盐,C正确;
D.Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质,但不能杀菌消毒,D错误;
故答案选C。
2.A
【详解】A.结构相似,组成上相差若干个CH2原子团的有机化合物为同系物,为乙烯,若为环丙烷,则两者不互为同系物,A错误;
B.质子数相同、中子数不同的同种元素互为同位素,35Cl的质子数为17,中子数为18,37Cl的质子数为17,中子数为20,两者质子数相同、中子数不同,互为同位素,B正确;
C.由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体,O2和O3是由氧元素组成的不同的单质,两者互为同素异形体,C正确;
D.分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体,丙酮和环氧丙烷的分子式相同、结构不同,两者互为同分异构体,D正确;
答案选A。
3.D
【详解】A.SiO2与盐酸不反应,故A不符合题意;
B.淀粉不与Cu(OH)2悬浊液反应,故B不符合题意;
C.FeS2和O2点燃生成SO2,不能直接生成SO3,故C不符合题意;
D.氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝,故D符合题意;
故答案选D。
4.C
【详解】A.Ba(OH)2和NH4Cl组成的混合物加热时有氨气放出,二者都可溶于水,加水溶解时没有沉淀生成,故A不符合题意;
B.AlCl3和KOH组成的混合物加热时无气体放出,若KOH适量,加水溶解时会发生反应生成氢氧化铝沉淀,再加入稀硝酸,沉淀溶解,故B不符合题意;
C.AgNO3和NH4Cl组成的混合物加热时有氨气放出,加水溶解时有氯化银沉淀生成,氯化银既难溶于酸又难溶于水,再加入稀硝酸,沉淀不溶解,故C符合题意;
D.KCl和Na2CO3组成的混合物加热时无气体放出,二者都可溶于水,加水溶解时不发生反应,没有沉淀生成,故D不符合题意;
答案选C。
5.D
【详解】A. 为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,若在加热搅拌的条件下加入Na2CO3固体,会引入新的杂质离子钠离子,应该加入碳酸镁或氧化镁等,过滤后再向滤液中加入适量的盐酸,A项错误;
B. 在一元强碱MOH溶液中加入一元酸HA溶液,充分反应后溶液呈中性,根据电荷守恒规律可知c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),因c(H+)=c(OH-),所以c(M+)=c(A-),与HA是否为强酸或弱酸无关,B项错误;
C. 向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至Al3+刚好沉淀完全时,则Al3+与OH-的物质的量之比为1:3,反应 会生成氢氧化铝沉淀、硫酸钡沉淀和硫酸钾,则反应后溶液的pH=7,C项错误;
D. 盐碱地中含碳酸钠,碳酸钠水解显碱性,又CaCO3的溶度积比硫酸钙的溶度积小,则向盐碱地中施加适量的石膏,会发生沉淀的转化,其化学方程式为:Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3↓+ Na2SO4,消耗碳酸钠,可以降低土壤的碱性,D项正确;
答案选D。
6.A
【详解】A.溶液腐蚀铜箔生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式是,故A正确;
B.碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,反应的离子方程式是,故B错误;
C.铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水,反应的离子方程式是,故C错误;
D.将金属钠加入到溶液中,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的离子方程式是,故D错误;
选A。
7.D
【详解】A.由图象可知,pH=10的碱稀释100倍,X的pH变化比Y的大,则Y一定是弱碱,X的碱性比Y强,Y的碱性弱,pH相同时,Y的浓度大,则稀释前,两种碱溶液中溶质的物质的量浓度不相等,故A错误;
B.稀释后,Y中OH-浓度大,X溶液的碱性比Y溶液的碱性弱,故B错误;
C.Y的碱性弱,pH相同时,Y的浓度大,等体积时Y的物质的量大,则完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积:VX<VY,故C错误;
D.a=8,则X为强碱,若8<a<10,则X、Y都是弱碱,故D正确;
答案选D。
8.(1) ACD 过滤
(2)H2O2+2I- + 2H+=I2 + 2H2O
(3)⑤
(4) 二次 正 还原 铂碳
【分析】海带经灼烧后,将海带灰浸泡得到悬浊液,此时悬浊液中含有I-,加入双氧水和稀硫酸后,可氧化I-转化为I2,加入CCl4提取I2,最后分离得到I2,据此解答。
(1)
步骤①灼烧需用到的仪器有:酒精灯、坩埚、泥三角;实验操作步骤③的名称为:过滤;故答案为:ACD;过滤。
(2)
步骤④中双氧水和稀硫酸氧化I-转化为I2反应的离子方程式为:H2O2+2I- + 2H+=I2 + 2H2O;故答案为:H2O2+2I- + 2H+=I2 + 2H2O。
(3)
海带灰中含有硫酸盐、碳酸盐,在步骤中⑤实现与碘分离;故答案为:⑤。
(4)
该碘一氢气电池可进行充电、放电,属于二次电池;该电池对外提供电能时为原电池,I2在正极得到电子转化为I-,发生还原反应,溶液中阴离子向负极,即铂碳电极移动;故答案为:二次;正;还原;铂碳。
9.(1)固体颗粒间有空隙。小颗粒晶体经研细后,粉状晶体相互间的空隙比等质量的小颗粒晶粒相互间的空隙大
(2)把饱和NaCl溶液放入量筒中,记录液面读数。称取 一定质量的NaCl,并把它小心放入量筒中,记录液面读数。根据NaCl的质量和两次液面读数之差,可得到实验温度下NaCl的密度
【解析】略
10.(1) H2 较少时,NO主要被还原为N2O(或+1价含氮化合物等)(合理即可) N2 (g) +3H2(g) 2NH3(g) ΔH= -92.5kJ ·mol-1
(2) 甲 可能 0.11 0.12
(3) 还原 O2 +2H+ +2e- =H2O2
【详解】(1)①根据题中信息,随着氢气体积分数的增加,NO中被还原的价态逐渐降低,根据图像可知,当氢气的体积分数在0.5×10-3~0.75×10-3时,NO转化率基本为100%,而氮气和氨气的体积分数仍呈增加趋势,NO中N显+2价,N2中N显0价,NH3中N显-3价,因此当氢气较少时,NO被还原为N的+1价化合物或N2O;故答案为当氢气较少时,NO被还原为N的+1价化合物或N2O;
②根据盖斯定律可知,-脱硝反应,推出N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=()kJ/mol=-92.5kJ/mol;故答案为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.5kJ/mol;
(2)①该过程发生的两个反应都是物质的量减少的放热反应,恒温恒容状态下,随着时间的进行,气体物质的量减小,压强降低,而绝热容器中,虽然气体物质的量减小,但温度升高,气体压强增大,因此根据图像可知,X为绝热容器,Y为恒温容器;故答案为甲;
②因为反应为放热,甲绝热容器内反应体系温度升过高,反应速率快,先达到平衡,温度升高,平衡左移,平衡时压强增大,因此点a可能已达到平衡;故答案为可能;
③曲线Y是恒温过程的乙容器,恒温容器中反应达到平衡时NO的转化率为60%,开始时体系总压强为9kPa,n(NO)∶n(H2)=1∶2,p(NO)=3kPa,p(H2)=6kPa,
平衡压强为7.1kPa,则x=0.5,从开始到平衡时用分压表示的氢气消耗速率时=0.11kPa/min;平衡时p(NO)=1.2kPa、p(H2)=(4.2-1.5) kPa=2.7kPa、p(H2O)=1.8 kPa、p(N2)=(0.9-0.5) kPa=0.4 kPa,Kp==0.12kPa-1;故答案为0.11;0.12;
(3)g-C3N4极氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2;故答案为还原;O2+2H++2e-=H2O2。
11.(1) 2NA 2NA
(2)HF>H2O>NH3>CH4
(3) [Ar]3d74s2 4:5
(4)DC
(5) sp2、sp3 21
【解析】(1)
CO2分子结构式是O=C=O,分子中共价双键中一个是σ键,一个是π键。在1个CO2分子中含有2个σ键和2个π键,故在1 mol CO2分子中含有的σ键数目为2NA,含有的π键数目是2NA;
(2)
不同非金属元素与H形成共价键时,该元素的非金属性越强,其形成的共价键的极性就越强。同一周期主族元素的非金属性随原子序数的增大而增强,元素的非金属性:F>O>N>C,则形成的共价键的极性:H-F>H-O>H-N>H-C,所以CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是:HF>H2O>NH3>CH4;
(3)
Cu是29号元素,位于周期表中第四周期第IB族,外围电子排布图为;
Co是27号元素,根据构造原理可知基态Co原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,核外电子排布中与Ar排布相同部分用[Ar]替换可得简化电子排布式为[Ar]3d74s2;
基态Fe2+、Fe3+离子外围电子排布图分别为、,未成对的电子数之比为4:5;
(4)
选项D结构符合能量最低原理,能量最低;而选项A、B、C均为微粒的激发态,其中A中是1s能级1个电子跃迁到2s能级;B中2s能级2个电子分别跃迁到2s、2p能级;而C中1s能级2个电子跃迁到2p能级,由于各个能级的能量高低顺序为:1s<2s<2p,该能级电子数越多,含有该结构的微粒能量就越高,所以选项C的能量最高,故能量最低选项是D;能量最高选项是C;
(5)
①bte分子中环上碳原子形成3个σ键,杂化轨道数目是3个,所以该C原子采用sp2杂化;链上碳原子形成4个σ键,杂化轨道数目是4,该C原子采取sp3杂化;
②在bte分子中2个原子之间形成1个σ键,分子中含有8个C-H键、1个碳碳σ键、10个碳氮σ键、 2个氮氮σ键, 共含有21个σ键,则在1 mol bte分子中含σ键的数目为21 mol。
12.(1)CH3CH=CH2
(2)羧基和羟基
(3) 取代反应 消去反应
(4)+CH3OH+H2O
【分析】由题干合成流程图可知,根据链烃A的分子式可知,A的结构简式为:CH3CH=CH2、由A转化为B的反应条件可知,B的结构简式为:CH3CHClCH3,根据C的分子式和C可以催化氧化可知,C的结构简式为:CH3CH(OH)CH3,由C转化为D的条件可知,D的结构简式为:,由E的分子式和D到E的转化条件可知,E的结构简式为:,由F的分子式和E到F的转化条件可知,F的结构简式为:,由F到G的转化条件可知,G的结构简式为:,据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知,A的结构简式为:CH3CH=CH2,故答案为:CH3CH=CH2;
(2)由分析可知,E的结构简式为:,则E中官能团的名称为羧基和羟基,故答案为:羧基和羟基;
(3)由分析可知,反应1为:CH3CHClCH3+NaOH CH3CH(OH)CH3+NaCl,该反应属于取代反应,反应2为:+H2O,该反应的反应类型为消去反应,故答案为:取代反应;消去反应;
(4)由分析可知,F的结构简式为:,G的结构简式为:,则F转化为G的化学反应方程式为:+CH3OH+H2O,故答案为:+CH3OH+H2O。
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