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        高三化學模擬試題(二)

        2017-08-08 03:01:28江蘇馬秋英
        教學考試(高考化學) 2017年2期
        關(guān)鍵詞:草酸錯誤溶液

        江蘇 馬秋英

        高三化學模擬試題(二)

        江蘇 馬秋英

        可能用到的相對原子質(zhì)量:H—1 O—16 Na—23 Fe—56

        一、選擇題(本題包括7小題,每小題6分,共42分。每小題只有一個選項符合題意)

        1.化學與生產(chǎn)、生活、環(huán)境密切相關(guān)。下列敘述正確的是( )

        A.手機外殼上貼的碳纖維外膜是一種新型的無機非金屬材料

        B.汽車尾氣中含有的氮氧化物是汽油的不完全燃燒造成的

        C.明礬凈水的原理和漂白粉等氯系消毒劑的消毒原理相同

        D.PM2.5(顆粒直徑接近2.5×10-6m)分散在空氣中形成膠體

        2.下列說法正確的是( )

        A.苯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化

        B.氯乙烯可以用作生產(chǎn)食品包裝材料的原料

        C.淀粉和纖維素互為同分異構(gòu)體

        D.乙烯和氯化氫反應(yīng)可制得較純凈的氯乙烷

        3.甲、乙、丙、丁均為中學化學中常見的單質(zhì)或化合物,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(部分產(chǎn)物已略去),下列各組物質(zhì)中不能按圖示關(guān)系轉(zhuǎn)化的是( )

        選項____物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系甲乙丙丁SO2___Na2SO3__NaHSO3_A_B_C_DNaOH_C CO CO2________O2____Fe Fe(NO3)3Fe(NO3)2__HNO3_AlCl3__NaAlO2____Al(OH)3NaOH_

        4.用下列裝置進行實驗?zāi)苓_到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖牵?)

        A.用甲裝置配制一定物質(zhì)的量濃度的NaNO3溶液

        B.用乙裝置制取并收集NH3

        C.用丙裝置制取SO2氣體并驗證其還原性(可加熱)

        D.用丁裝置證明Cl、C、Si三種元素的非金屬性:Cl>C>Si

        5.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )

        A.標準狀況下,22.4LC2H6和22.4LC6H14所含的分子數(shù)均為NA

        B.0.2g重水(D216O)中含有的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和電子數(shù)均為0.1 NA

        C.25℃時,1LpH=12的Ba(OH)2溶液中含有的OH-的數(shù)目為0.02 NA

        D.完全燃燒1.5mol CH3CH2OH和C2H4的混合物,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為16 NA

        6.X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,其中Z元素原子的內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的2倍,X與Z同主族,Y是短周期主族元素中原子半徑最大的,W的最高正價與最低負價的代數(shù)和為6。下列說法正確的是( )

        A.Y單質(zhì)和Z單質(zhì)都能在W的單質(zhì)中燃燒

        B.氧化物對應(yīng)水化物的酸性W的一定強于Z

        C.W氫化物的穩(wěn)定性比Z的氫化物的穩(wěn)定性弱

        D.X的氫化物與W的氫化物反應(yīng)生成共價化合物

        7.下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是( )

        B.圖2表示CH3COOH溶液中逐步加CH3COONa固體后,溶液pH的變化

        D.圖4表示某可逆反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率隨溫度變化,則該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

        二、非選擇題

        必考題(本題包括3小題,共43分)

        8.(15分)研究和深度開發(fā)二氧化碳的應(yīng)用對發(fā)展低碳經(jīng)濟,構(gòu)建生態(tài)文明社會具有重要的意義。

        (1)CO2與H2在一定條件下反應(yīng)可合成乙烯:

        已知:2H2(g)+O2(g)-480kJ·mol-1

        (1)ΔH1=________。

        (2)科學家用氮化鎵材料與銅組裝如圖1的人工光合系統(tǒng),利用該裝置成功地實現(xiàn)了以CO2和H2O合成CH4。銅電極表面的電極反應(yīng)式為__________________________;為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率,可向裝置中加入少量____________(填“鹽酸”或“硫酸”)。

        (3)CO2和H2充入一定體積的恒容密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng)H2O(g),測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖2所示。

        ①該反應(yīng)的ΔH________(填“大于”或“小于”)0,曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ________________(填“>”“=”或“<”)KⅡ。

        ②一定溫度下,在容積相同且固定的兩個密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時間后達到平衡。

        _____容器甲乙反應(yīng)物投入量1mol CO2、3mol H2amol CO2、3amol H2、b mol CH3OH(g)、b mol H2O(g)

        若甲中平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等,且起始時維持化學反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,則b的取值范圍為________。

        (4)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時,在不同催化劑(I、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖3所示。在0~15小時內(nèi),CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ從大到小的順序為________(填序號)。

        (5)可用K2CO3溶液吸收化學反應(yīng)中生成的CO2,常溫下pH=10的K2CO3溶液中水電離的OH-的物質(zhì)的量濃度為_________。常溫下,0.1mol·L-1KHCO3溶液pH>8,則溶液中c(H2CO3)________(填“>”“=”或“<”)c(CO2-3)。

        9.(14分)高氯酸可用于生產(chǎn)高氯酸鹽、人造金剛石提純、電影膠片制造、醫(yī)藥工業(yè)等方面。工業(yè)上用以下工藝流程生產(chǎn)高氯酸,同時得到副產(chǎn)品亞氯酸鈉(NaClO2)粗品。

        已知:①NaHSO4的溶解度隨溫度的升高而增大,適當條件下可結(jié)晶析出。

        ②高氯酸是至今為止人們已知酸中的最強酸,沸點為90℃。

        請回答下列問題:

        (1)反應(yīng)器Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_________________________,冷卻過濾的目的是_______________________,能用蒸餾法分離出高氯酸的原因是_______________。(2)反應(yīng)器Ⅱ中通入SO2的目的是_________________。(3)從反應(yīng)器Ⅱ中獲得NaClO2粗品的實驗操作依次是________(填序號,下同),進一步提純的操作為_________。

        a.過濾 b.重結(jié)晶 c.蒸餾 d.蒸發(fā)濃縮 e.蒸干灼燒 f.冷卻結(jié)晶 g.萃取分液

        (4)現(xiàn)提供0.1mol/L的NaHSO4溶液,請設(shè)計實驗方案判斷HSO4-在溶液中是否完全電離:________________。

        10.(14分)草酸亞鐵為黃色固體,作為一種化工原料,可廣泛用于涂料、陶瓷、玻璃器皿等的著色劑以及新型電池材料、感光材料的生產(chǎn)。某化學興趣小組的同學設(shè)計了如下實驗,進行草酸亞鐵晶體(FeC2O4·nH2O)分解產(chǎn)物和樣品中草酸根含量測定的實驗探究,請你協(xié)助他們完成下列問題。

        Ⅰ.分解產(chǎn)物探究

        下列實驗裝置中,燒瓶B中盛有飽和NH4Cl和飽和NaNO2混合液(常用于實驗室制N2),干燥管C1、C4中裝有堿石灰,試管E1、E3、E4中裝有澄清石灰水。

        (1)該實驗裝置中有3個酒精燈,至少應(yīng)該點________次酒精燈,最先點燃的酒精燈是__________,最后點燃的是________。

        (2)該實驗裝置中有4個直立的試管,它們中盛放的試劑體現(xiàn)不同的作用,其中E2的作用是___________________。

        (3)該實驗裝置中有4個干燥管,C3中盛裝的試劑是________。

        (4)充分反應(yīng)后,將D1中的固體殘余物投入足量經(jīng)煮沸的稀硫酸中,固體完全溶解且無氣體放出,取反應(yīng)液加入KSCN溶液無血紅色,證明固體產(chǎn)物為________。

        (5)取7.2g樣品充分反應(yīng)后,測得D1中的固體殘余物為2.88g,D2中固體質(zhì)量減輕0.64g,則草酸亞鐵晶體(FeC2O4·nH2O)分解的方程式為_____________________。

        Ⅱ.草酸根含量測定

        某草酸亞鐵晶體樣品中含有少量草酸銨。為了測定不純產(chǎn)品中草酸根的含量,某同學做了如下分析實驗:

        ①準確稱量mg樣品,溶于少量2mol·L-1硫酸中并用100mL容量瓶定容。

        ②取上述溶液20mL,用c mol·L-1高錳酸鉀標準溶液滴定,溶液變?yōu)榈仙?,消耗高錳酸鉀溶液V1mL。

        ③向上述溶液中加入足量Zn粉,使溶液中的Fe3+恰好全部還原為Fe2+,過濾。

        ④洗滌剩余的鋅粉和錐形瓶,洗滌液并入濾液。

        ⑤用c mol·L-1KMnO4溶液滴定該濾液至溶液出現(xiàn)淡紫色,消耗KMnO4溶液V2mL。

        (6)若省略步驟④,則測定的草酸根離子含量________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

        (7)mg樣品中草酸根離子的物質(zhì)的量為________(用c、V1、V2的式子表示,不必化簡)。

        選考題(請考生任選一題作答,多做將按所做的第一題計分)

        11.【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)

        氫能是21世紀最有發(fā)展前途的新能源之一,但氫能的儲存是氫能利用的瓶頸,新型儲氫材料是開發(fā)利用氫能應(yīng)用的重要研究方向。

        (1)Ti(BH4)3是一種儲氫材料,可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得。

        ①基態(tài)氯原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為________,該能層具有的原子軌道數(shù)為________。

        ②LiBH4由Li+和BH4-構(gòu)成,BH4-的立體結(jié)構(gòu)是_____________,B原子的雜化軌道類型是________。

        ③Li、B、H元素的電負性由小到大的排列順序為_________________。

        (2)金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲氫材料。

        ①LiH中,離子半徑:Li+________________(填“>”“=”或“<”)H-。

        ②某儲氫材料是短周期金屬元素M的氫化物。M的部分電離能如下表所示:

        -1 I1/kJ·mol-1I2/kJ·mol-1I3/kJ·mol-1I4/kJ·mol-1I5/kJ·mol____738 1 451 7 733 10 540 13 630

        M是________(填元素符號)。

        (3)NaH具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu),已知NaH晶體的晶胞參數(shù)a=488pm,Na+半徑為102pm,H-的半徑為________,NaH的理論密度是________g·cm-3。(列出算式即可,可不算出結(jié)果)

        12.【有機化學基礎(chǔ)】(15分)

        PET俗稱滌綸樹脂,是一種熱塑性聚酯;PMMA俗稱有機玻璃。工業(yè)上以基礎(chǔ)化工原料合成者兩種高分子材料的合成路線如下:

        (1)指出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型:反應(yīng)②_____________;反應(yīng)⑥_____________。

        (2)E的名稱為_____________;反應(yīng)⑤的化學方程式為________________________。

        (3)PET單體中官能團的名稱為______________。

        (4)下列說法正確的是________(填字母序號)。

        a.B和D互為同系物

        b.④為縮聚反應(yīng),⑧為加聚反應(yīng)

        c.F和丙醛互為同分異構(gòu)體

        d.G能發(fā)生加成反應(yīng)和酯化反應(yīng)

        (5)Ⅰ的同分異構(gòu)體中,滿足下列條件的有________種(不包括Ⅰ)。

        ①能與NaOH溶液反應(yīng);②含有碳碳雙鍵。

        例:由乙醇合成聚乙烯的反應(yīng)流程圖可表示如下:

        【參考答案及解題提示】

        1.A 【解析】汽車尾氣中含有的CO是汽油不完全燃燒造成的,B錯誤;明礬凈水是因為Al3+水解成Al(OH)3膠體所致,漂白粉等氯系消毒劑能消毒殺菌是其強氧化性所致,C錯誤;膠體中分散質(zhì)的微粒直徑在10-9~10-7m之間,PM2.5的顆粒物直徑不在此范圍內(nèi),分散在空氣中不能形成膠體,D錯誤。

        2.D 【解析】苯性質(zhì)穩(wěn)定,不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,A錯誤;氯乙烯有毒,不能用作生產(chǎn)食品包裝材料的原料,B錯誤;淀粉和纖維素的分子通式相同,但分子式不同,不是同分異構(gòu)體,C錯誤。

        3.B 【解析】C在過量O2燃燒生成CO2,在不足量的O2中燃燒生成CO,B項中的乙應(yīng)為CO2,丙應(yīng)為CO。

        4.C 【解析】配制溶液時,不能在容量瓶中溶解溶質(zhì),A錯誤;制取NH3應(yīng)選用NH4Cl和Ca(OH)2固體反應(yīng),但NH3極易溶于水,不能用排水法收集NH3,B錯誤;驗證Cl元素的非金屬性大于C元素時,對應(yīng)的酸應(yīng)選HClO4,不是鹽酸,D錯誤。

        5.B 【解析】標準狀況下,C2H6是氣體,C6H14是液體,A錯誤;0.2g D216O的物質(zhì)的量為0.01mol,1mol D216O中所含質(zhì)子、中子和電子的物質(zhì)的量均為10mol,則0.2g D216O中含有的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和電子數(shù)均為0.1 NA,B正確;25℃時,1LpH=12的Ba(OH)2溶液中含有的OH-的數(shù)目為0.01 NA,C錯誤;等物質(zhì)的量的CH3CH2OH和C2H4完全燃燒時的耗氧量相同,1mol C2H4完全燃燒需要消耗3mol O2,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移12mol電子,則完全燃燒1.5mol CH3CH2OH和C2H4的混合物,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為18 NA,D錯誤。

        6.A 【解析】Z原子的內(nèi)層應(yīng)有10個電子,最外層電子數(shù)為5,Z是P,則X是N;Y是Na;W的最高正價為+7,最低負價為-1,是Cl。鈉和磷都能在Cl2中燃燒,A正確;Cl的氧化物對應(yīng)的水化物有很多,HClO的酸性比H3PO4的酸性弱,B錯誤;HCl比PH3的熱穩(wěn)定性強,C錯誤;NH3和HCl化合生成的NH4Cl是離子化合物,D錯誤。

        7.C 【解析】由圖1可知,金剛石轉(zhuǎn)化為石墨的反應(yīng)放熱,其ΔH=ΔH2-ΔH1,A錯誤;在CH3COOH溶液中逐步加CH3COONa固體后,溶液pH增大,B錯誤;對于放熱反應(yīng),溫度降低時,平衡正向移動,生成物的體積分數(shù)增大,且溫度低時反應(yīng)后達到平衡,C正確;圖4說明反應(yīng)達到平衡后,升高溫度,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,平衡逆向移動,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),D錯誤。

        8.(1)-40kJ·mol-1(2分)

        (2)CO2+8e-+8H+CH4+2H2O (2分) 硫酸(1分)

        (3)①< (1分) > (1分) ②0.4<b≤1 (2分)

        (4)Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ (2分)

        (5)1×10-4mol·L-1(2分) > (2分)

        【解析】(1)反應(yīng)②×3-反應(yīng)③得反應(yīng)①,則ΔH1=3ΔH2-ΔH3=(-480×3+1 400)kJ·mol-1=-40kJ·mol-1。(2)在銅電極表面,CO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成+2H2O。鹽酸中的Cl-易被氧化,加入硫酸合適。(3)①由圖2可看出,曲線Ⅱ?qū)?yīng)的反應(yīng)先達到平衡,相應(yīng)溫度高。升高溫度時,n(CH3OH)減小,說明平衡逆向移動,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH<0。降低溫度,平衡正向移動,平衡常數(shù)KⅠ>KⅡ。②甲中反應(yīng)達到平衡時,CO2、H2、CH3OH(g)、H2O(g)的物質(zhì)的量分別為0.6mol、1.8mol、0.4mol、0.4mol。要使甲、乙兩容器中的平衡為等效平衡,則a+b=1;要使起始時維持化學反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,則b>0.4,由此可得0.4<b≤1。(4)相同時間段內(nèi),CH4的產(chǎn)量越高,CH4的平均生成速率越大。(5)常溫下pH=10的K2CO3溶液中,c(H+)=1×10-10mol·L-1,c(OH-)=1×10-4mol·L-1,鹽溶液中的OH-就是水電離產(chǎn)生的。KHCO3溶液顯堿性,說明HCO-3的水解能力大于其電離能力,故c(H2CO3)>c(CO2-3)。

        9.(每空2分)

        (1)3NaClO33NaHSO4+H2O

        降低NaHSO4的溶解度并分離出NaHSO4晶體

        高氯酸的沸點比較低,容易從溶液中逸出

        (2)SO2作為還原劑把ClO2還原為NaClO2

        (3)df b

        (4)用精密pH試紙或pH計測定0.1mol/L的NaHSO4溶液的pH,如果pH=1,則HSO-4在溶液中完全電離;若pH>1,則HSO-4在溶液中不完全電離

        【解析】(1)分離流程圖可以看出,反應(yīng)器Ⅰ中的反應(yīng)物是NaClO3和濃H2SO4,反應(yīng)產(chǎn)物是NaHSO4、ClO2、HClO4和H2O,據(jù)此可寫出化學方程式。因為NaHSO4的溶解度隨溫度的升高而增大,冷卻過濾可降低NaHSO4的溶解度并分離出NaHSO4晶體。因為高氯酸的沸點為90℃,比較低,所以可通過蒸餾法使之從溶液中逸出。(2)反應(yīng)器Ⅱ中,ClO2與通入的SO2反應(yīng)生成NaClO2,顯然SO2是作為還原劑把ClO2還原為NaClO2。(3)從溶液中得到晶體需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的過程,進一步提純的操作為重結(jié)晶。(4)若HSO-4完全電離,則0.1mol/L的NaHSO4溶液中,c(H+)=0.1mol/L,其pH=1,因此通過測定溶液的pH可達到實驗?zāi)康摹?/p>

        10.(1)4 A1A1(3分)

        (2)除盡氣體中的CO2(2分)

        (3)P2O5或CaCl2(1分)

        (4)FeO (2分)

        (6)偏大 (2分)

        11.(1)①M 9 (各1分) ②正四面體 sp3③Li<B<H (各2分)

        (2)①< (1分) ②Mg (2分)

        12.(1)取代(或水解)反應(yīng) (1分) 消去反應(yīng) (1分)

        (3)酯基、羥基 (2分)

        (4)bc (2分)

        (5)6 (2分)

        (作者單位:江蘇省常州市橫山橋高級中學)

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