届全国高考复习冲刺考前仿真模拟四化学解析版.docx
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届全国高考复习冲刺考前仿真模拟四化学解析版
考前仿真模拟(四)
时间:
50分钟
满分:
100分可能用到的相对原子质量B:
11O:
16P:
31Fe:
56Ni:
59Cu:
64
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题(本题包括7个小题,每小题6分,共42分。
每小题仅有一个选项符合题意)7.化学与生活紧密相关,下列说法正确的是()A.碘是人体内必需的微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物B.利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程C.水中的钢闸门连接电源的负极,利用了牺牲阳极的阴极保护法D.纤维素在人体内可水解成葡萄糖,可作人类的营养物质
答案B
解析高碘酸为强酸,A错误;淀粉水解得到葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇,B正确;水中的钢闸门连接电源的负极,利用了外加电流的阴极保护法,C错误;纤维素在人体中不能水解,D错误。
8.设NA为阿伏加德罗常数的数值。
下列说法正确的是()A.5.6gFe与过量稀硝酸反应,转移的电子数为0.3NAB.标准状况下,2.24L苯含C—H键的数目为0.6NA
C.K35ClO3与浓H37Cl反应制得7.1g氯气,则生成的Cl2分子数为0.1NAD.6.4gCu与40mL10mol·L-1浓硝酸充分反应,生成的NO2分子数为0.2NA答案A
解析5.6gFe的物质的量为0.1mol,与过量稀硝酸反应生成Fe(NO3)3时转移的电子数为0.3NA,故A正确;标准状况下苯为固体,不能根据气体摩尔体积计算其物质的量,故B错误;K35ClO3与浓H37Cl反应制得的氯气,既是氧化产物又是还原产物,所得氯气的相对分子质量不是71,则7.1g氯气的物质的量不是0.1mol,所含有的分子数不为0.1NA,故C错误;浓硝酸随着反应的进行,逐渐变为稀硝酸,故6.4gCu不能完全反应生成NO2,还有部分生成NO,故D错误。
9.(2019·山西孝义高三期末)已知
、、的分子式均为C8H10,下列说法正确的是()
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.p、b、d的一氯代物分别有2、3、4种
C.b、d、p中只有b、p能与浓硝酸、浓硫酸的混合液反应
D.b、d、p中只有p的所有原子处于同一平面
答案B
解析b的同分异构体可以为环状烃,也可以为链状烃,不只是d和p两种,故A错误;
b含有3种等效氢,d含有4种等效氢,p含有2种等效氢,所以p、b、d的一氯代物分别有
2、3、4种,故B正确;b、d、p均可以与浓硝酸、浓硫酸的混合液发生硝化反应,故C错误;b、d、p中均含有甲基,所有原子不可能处于同一平面,故D错误。
10.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,由这些元素组成的常见物质的转化关系如图,其中c、d为单质,其他物质为化合物,a为淡黄色固体,c是Z的单质,f为强酸,
g的水溶液有漂白性。
下列有关说法正确的是()
A.简单离子的离子半径:
Y>Z>XB.元素的非金属性:
W>X
C.Y与Z形成的化合物中各原子最外层均满足8电子稳定结构
D.由X、Y两种元素组成的化合物只含离子键
答案C
解析a为淡黄色固体,且为化合物,故a为Na2O2;c为单质,b、c反应的生成物f为强酸、g的水溶液具有漂白性,由此联系Cl2与水反应生成HCl和HClO,故c为Cl2,则b为H2O,由此可知W、X、Y、Z分别为H、O、Na、Cl。
简单离子半径:
Cl->O2->Na+,A错误;O的非金属性比H大,B错误;NaCl中Na+、Cl-的最外层均为8个电子,C正确;O、
Na可组成Na2O、Na2O2,前者只含离子键,后者含离子键和共价键,D错误。
11.氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料,常温下AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+
NH3↑。
某课题小组利用甲图所示装置测定样品中AlN的含量(杂质不反应)。
下列说法中正确的是()
A.量气管中的液体应为水B.用长颈漏斗代替分液漏斗,有利于控制反应速率
C.反应结束时,a、b两管液面的差值即为产生气体的体积D.若其他操作均正确,实验结束时按乙图读数,测得AlN含量偏高答案D
解析反应产生的气体为氨气,氨气极易溶于水,所以量气管中的液体不应为水,A错误;长颈漏斗没有玻璃旋塞,不能控制液体的滴加,也就不能控制反应速率,B错误;反应结束时,待气体冷却到室温,调节右侧的量气管,使左右两端的液面相平,才能读数,根据起始和结束时右侧量气管的液面的差值,计算产生气体的体积,C错误;俯视量气管的读数,使所量气体的体积增大,氨气的量增大,氮化铝的量增大,测得AlN含量偏高,D正确。
12.在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反应为:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1,研究发现,反应过程中会发生副反应:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2,温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。
下列说法中不正确的是()
A.ΔH1<0,ΔH2>0B.缩小体积,增大压强有利于加快合成反应的速率
C.生产过程中,温度越高越有利于提高CH3OH的产率
D.合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K=c(CH3OH)·c(H2O)
c(CO2)·c3(H2)
答案C
解析由题图可知,随着温度的升高,CH3OH的产率逐渐减小,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)平衡逆向移动,则ΔH1<0;CO的产率随温度的升高而逐渐增大,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)平衡正向移动,则ΔH2>0,A正确,C错误;对于有气体参与的反应,体积越小,压强越大反应速率越快,B正确;合成CH3OH反应的平衡常数表
达式是K
c(CH3OH)·c(H2O)
=
c(CO2)·c3(H2)
,D正确。
3
3
3
13.已知:
H2SO3HSO-+H+'Ka1、HSO-SO2-+H+Ka2。
常温下,向某浓度的
H2SO3溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中H2SO3、HSO-、SO2-三种微粒的
33
物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,则下列说法中不正确的是()
A.曲线3表示的微粒是SO2-
3
3
B.溶液的pH=4.2时:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO2-)
.常温下,
CKa1=1000
Ka2
D.溶液的pH=1.2时:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2SO3)
答案B
3
3
解析由题图可知,曲线1、2、3表示的微粒分别是H2SO3、HSO-、SO2-,A正确;溶
液的pH=4.2时,根据电荷守恒可得:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO-)+2c(SO2-),B错误;
33
3
c(HSO-)·c(H+)
溶液的pH=1.2时,c(H2SO3)=c(HSO-),Ka1=
3
c(H2SO3)
=1×10-1.2,溶液的pH=4.2
c(SO2-)·c(H+)K
时,c(HSO-)=c(SO2-),Ka2=3
=1×10-4.2,则
a1=1000,C正确;溶液的pH=
3
33c(HSO-)
Ka2
1.2时,c(HSO)=c(HSO-),且c(SO2-)=0,根据电荷守恒可得:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+
2333
3
c(HSO-),则有:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2SO3),D正确。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、必考题(本题包括3个小题,共43分)
26.(2019·北京东城高三期末)(15分)探究0.5mol/LFeCl3溶液(pH=1)与不同金属反应时的多样性的原因。
(各组实验中:
所用FeCl3溶液体积相同;金属过量;静置、不振荡)
实验
金属
现象及产物检验
Ⅰ
镁条
立即产生大量气泡;金属表面变黑,该黑色固体能被磁铁吸引;液体颜色由棕黄色逐渐变为红褐色;片刻后气泡减少;金属表面覆盖有红褐色沉淀,此时取反应后的液体,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,
生成蓝色沉淀
Ⅱ
铜粉
无气泡产生;溶液逐渐变为蓝绿色;取反应后的溶液,滴加
K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀
(1)根据实验Ⅰ的现象,推测红褐色液体为胶体,并用光束照射该液体,在与光束垂直的方向观察到得以证实。
(2)已知Fe和Fe3O4均能被磁铁吸引。
①为了确定黑色固体的成分是否含有Fe和Fe3O4,重复实验Ⅰ,及时取少量镁条表面生成的黑色粉末,洗净后进行实验如下:
该实验说明黑色固体中一定含有,结合现象写出判断的理由
。
②除上述结论外,分析实验Ⅰ的现象,可知被还原得到的产物一定还有。
(3)实验Ⅰ、Ⅱ现象的差异,与Fe3+、Mg2+、Fe2+、H+、Cu2+的氧化性强弱有关,其顺序是Mg2+(4)继续研究0.5mol/LFeCl3溶液(pH=1)与Fe的反应。
实验
金属
现象及产物检验
Ⅲ
铁粉
持续产生少量气泡;一段时间后,溶液颜色变浅,底部有红褐色
沉淀,经检验,溶液pH=4;含有Fe2+,无Fe3+
Ⅳ
铁丝
无明显的气泡产生;一段时间后,溶液变为浅绿色,经检验,溶
液pH=2,含有Fe2+和Fe3+;Fe3+被还原的量多于实验Ⅲ
①实验Ⅲ中发生反应的离子方程式有。
②已知:
相同条件下,H+在溶液中的移动速率远大于Fe3+。
结合实验Ⅰ、Ⅱ,由反应中金属表面离子浓度的变化,推测实验Ⅲ、Ⅳ现象差异的原因:
。
答案
(1)一条光亮的“通路”
(2)①Fe滤纸ii上无明显现象,说明Fe3O4不能溶解产生Fe2+,所以滤纸i上粉末附近变蓝只能是Fe被氧化产生Fe2+
②H2、Fe2+
(3)H+<Cu2+<Fe3+
(4)①Fe+2H+===Fe2++H2↑、Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+、Fe+2Fe3+===3Fe2+②由Ⅰ、Ⅲ可知,金属与Fe3+、H+反应速率快时,因H+移动速率大,其浓度在金属表面变化小,易被还原,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3;Ⅳ中反应慢,Fe表面Fe3+能及时补充,且由Ⅱ知Fe3+的氧化性强,利于Fe3+被还原
解析
(1)胶体的重要性质就是具有丁达尔效应——用平行光照射时,从侧面能看到一条光亮的“通路”。
(2)①由实验所得的黑色粉末与纯Fe3O4作对比实验,发现Fe3O4并不能与所加的试剂(含
K3[Fe(CN)6]的3%NaCl溶液)发生作用,而黑色粉末能,从而间接证明了能与所加试剂发生作用的是铁粉,所以原黑色粉末中一定有铁粉,是铁粉被氧化产生了Fe2+;
②从“立即产生大量气泡”判断产物中有氢气,从“滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀”判断产物中有Fe2+。
(3)根据实验Ⅰ、Ⅱ现象,以及金属活动性顺序表,金属离子氧化性强弱顺序为:
Mg2++(4)①实验Ⅲ中产生气泡是发生反应:
Fe+2H+===Fe2++H2↑,产生红褐色沉淀是发生反应:
Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+,有Fe2+无Fe3+,说明发生了反应:
Fe+2Fe3+===3Fe2
+。
27.(14分)铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。
湿法炼锌产生的铜镉渣用于生产金属镉的工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1)
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cd(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.2
沉淀完全的pH
3.3
9.9
9.5
(1)酸浸时粉碎铜镉渣的目的是。
(2)操作Ⅰ产生的滤渣主要成分为(填化学式)。
(3)①操作Ⅲ中先加入适量H2O2,发生反应的离子方程式为。
②再加入ZnO控制反应液的pH,pH范围为,判断依据是
。
③若加入的H2O2不足,加入ZnO后所得的电解液中会含有Fe元素。
请设计实验方案加以鉴别。
(4)处理含镉废水常用加入碳酸钙实现沉淀转化,该沉淀转化的反应方程式为
。
除去工业废水中的Cd2+时,若反应达到平衡后溶液中c(Ca2+)=0.1mol·L-1,溶液中c(Cd2
+)=mol·L-1[已知25℃,Ksp(CdCO3)=5.6×10-12,Ksp(CaCO3)=5.6×10-9]。
答案
(1)增大与酸的接触面积,加快反应速率,提高原料的浸出率
(2)Cu(3)①2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
②3.3≤pH<7.2根据表格中的信息可知在3.3≤pH<7.2时,能确保Fe3+沉淀完全,而Cd2
+不会沉淀③取待电解液少量于试管中,向其中滴加H2O2后再滴入KSCN溶液,若溶液变红(或向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀),则待电解液中含有Fe元素(其他合理答案也可)
(4)CaCO3(s)+Cd2+(aq)CdCO3(s)+Ca2+(aq)1.0×10-4
解析(3)①双氧水具有氧化性,能把亚铁离子氧化为铁离子,发生反应的离子方程式为:
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O;②根据表格中的信息可知,Fe3+沉淀完全的pH=3.3,
Cd2+开始沉淀的pH=7.2,确保Fe3+沉淀完全,而Cd2+不会沉淀,需控制的pH范围为
3.3≤pH<7.2。
③若加入的双氧水不足,则待电解溶液中有亚铁离子残余,检验亚铁离子即可。
(4)根据CaCO3和CdCO3的Ksp大小可以看出,含镉废水加入碳酸钙能实现沉淀转化,该沉淀转化的反应方程式为CaCO3(s)+Cd2+(aq)CdCO3(s)+Ca2+(aq);若反应达到平衡后溶液中c(Ca2+)=0.1mol·L-1,则根据碳酸钙的溶度积常数可知溶液中碳酸根离子浓度是5.6×10
-8mol·L-1,根据Ksp(CdCO3)=5.6×10-12可以计算出c(Cd2+)=1.0×10-4mol·L-1。
28.(14分)工业上以CO2和NH3为原料合成尿素。
在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:
2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)
ΔH1=-159.47kJ·mol-1
反应Ⅱ:
NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH2=+72.49kJ·mol-1
总反应Ⅲ:
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH3
回答下列问题:
(1)在相同条件下,反应Ⅰ分别在恒温恒容容器中和绝热恒容容器中进行,二者均达到平衡后,c(CO2)恒温(填“大于”“小于”或“等于”)c(CO2)绝热;ΔH3=。
(2)某研究小组为探究反应Ⅰ中影响c(CO2)的因素,在恒温下将0.4molNH3和0.2molCO2放入容积为2L的密闭容器中,t1s时达到化学平衡,c(CO2)随时间t的变化曲线如图1所示,在0~t1s内该反应的速率v(NH3)=;若其他条件不变,t1s时将容器体积压缩到1L,t2s时达到新的平衡。
请在图1中画出t1~t2s内c(CO2)随时间t变化的曲线。
(3)在150℃时,将2molNH3和1molCO2置于aL密闭容器中,发生反应Ⅲ,在t时刻测得容器中CO2的转化率约为73%,然后分别在温度为160℃、170℃、180℃、190℃时,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2转化率并绘制变化曲线(见图2)。
在150~170℃之间,CO2转化率呈现逐渐增大的变化趋势,其原因是,
180℃时反应Ⅲ的平衡常数K3=(用含a的式子表示)。
(4)侯氏制碱法主要原料为NaCl、CO2和NH3,其主要副产品为NH4Cl,已知常温下,
NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,则0.2mol·L-1NH4Cl溶液的pH约为。
(取近似整数)
答案
(1)小于-86.98kJ·mol-1
(2)0.15mol·L-1·s-1如图
t1
(3)在150~170℃之间,反应Ⅲ尚未达到平衡状态,温度越高,反应速率越快,CO2的转化率就越向平衡态靠拢12a2(4)5
解析
(1)反应Ⅰ分别在恒温恒容容器中和绝热恒容容器中进行,因为该反应是放热反应,达到平衡时,绝热容器中温度高,绝热容器相对于恒温容器平衡逆向移动,c(CO2)增大,故
c(CO2)恒温小于c(CO2)绝热。
根据盖斯定律,由反应Ⅰ+反应Ⅱ得到总反应Ⅲ:
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH3=-159.47kJ·mol-1+(+72.49kJ·mol-1)
=-86.98kJ·mol-1。
(2)0~t1s内该反应的速率v(CO2)Δc
==
Δt
0.10mol·L-1-0.025mol·L-1
=
t1s
0.075
t1
mol·L-1·s-1。
化学反应速率之比等于化学方程式计
量数之比,v(NH3)=2v(CO2)=2×0.075mol·L-1·s-1=0.15
mol·L-1·s-1。
在恒温下将0.4mol
t1t1
NH3和0.2molCO2放入容积为2L的密闭容器中,有:
2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s)
0.2
0.1
0.15
0.075
0.05
0.025
起始量
(mol·L-1)
转化量
(mol·L-1)
平衡量
(mol·L-1)
若其他条件不变,t1s时将容器体积压缩到1L,c(CO2)瞬时扩大一倍,应增大到0.05mol·L
-1,增大压强,平衡正向进行,由于生成物是固体,所以重新达到平衡状态时,c(CO2)与t1s
时相等。
(3)在150~170℃之间,CO2转化率呈现逐渐增大的变化趋势,到170℃时达到最大,所以170℃时反应达到平衡状态,该反应是放热反应,平衡后继续升温平衡将逆向移动,二氧化碳转化率减小。
180℃时二氧化碳转化率为75%,根据三段式得:
2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)
起始量
(mol)
转化量
(mol)
平衡量
(mol)
210
0.75×20.750.75
0.50.250.75
0.75
平衡常数K=a=12a2。
0.52×0.25
aa
(4)氯化铵溶液中NH+水解使溶液显酸性:
NH++H2ONH3·H2O+H+,K=
c(H+)·c(NH3·H2O)
=
4
c(NH+)
4
c(H+)·c(NH3·H2O)
×
4
c(NH+)
c(OH-)c(OH-)
=Kw=
Kb
4
10-14
1.8×10-5
,水解生成的NH3·H2O的浓
10-14
度近似等于H+的浓度,则c2(H+)=K×c(NH+),c(H+)=K·c(NH+)=
×0.2mol·L
4
-1≈10-5mol·L-1,pH≈5。
4
1.8×10-5
三、选考题(两个题中任选一题作答,共15分)
35.(2019·广东重点中学高三期末联考)[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。
请回答下列有关问题:
(1)现代化学中,常利用上的特征谱线来鉴定元素。
(2)某同学画出基态碳原子的核外电子排布图
,该电子排布图违背了;CH+、—CH3、CH-都是重要的有机反应中间体,CH+、CH-的空间构
3333
型分别为、。
(3)基态溴原子的价层电子轨道排布图为,第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有种。
(4)磷化硼晶体晶胞如图所示,其中实心球为磷原子,在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为,已知晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数为NA,则磷化硼晶体的密度为
g/cm3。
(5)一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充其中(如图),已知O2-的半径为apm,每平方米面积上分散的该晶体的质量为g(用a、NA表示)。
答案
(1)原子光谱
(2)洪特规则平面三角形三角锥形
(3)
4
(4)面心立方最密堆积42×4
NA·(a×10-10)3
(5)75或(253×1024)
23a2NA×10-242a2NA
3
解析
(2)2p轨道上的2个电子没有分占不同轨道,故该电子排布图违背了洪特规则;CH+
3
中心碳原子是sp2杂化,为平面三角形结构,而CH-中心碳原子是sp3杂化,为三角锥形。
(3)溴原子的质子数为35,其价电子排布式为4s24p5,则基态溴原子的价层电子轨道排布
图
,未成对电子数为1对,则第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有K、Sc、Cu和Ga共4种。
(4)1个晶胞中,含有P
81614
B原子数目为4个,所以晶
原子数目为
×+×=
82
个,含有
=
体密度为ρ=m42×4
g/cm3。
V·NANA·(a×10-10)3
(5)根据图知,每个Ni原子被3个O原子包围、每个O原子被3个Ni原子包围,如图
所示,相邻的3个圆中心连线为正三角形,三角形的边长为2apm,每个三角形含有一个Ni原子,三角形的面积为1×2a×2a×sin60°×10-24m2=3a2×10-24m2,如图
2
实际上每个Ni原子被两个小三角形包含,小平行四边形面积为23a2×10-24m2,O原子个数为1×6=1,每平方米面积上分散的该晶体的质量为
6
1M1
×g=
59+16g=75g。
23a2×