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文档介绍
广东省清远市方圆培训学校2020届高三化学模拟试题精练(二)
广东省清远市方圆培训学校2020届 化学模拟试题精练(二) (考试用时:50分钟 试卷满分:100分) 一、选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分。只有一项是符合题目要求的。) 7.化学在人类社会发展中发挥着重要作用,下列事实不涉及化学反应的是( ) A.利用废弃的秸秆生产生物质燃料乙醇 B.利用石油生产塑料、化纤等高分子材料 C.利用基本的化学原料生产化学合成药物 D.利用反渗透膜从海水中分离出淡水 8.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( ) A.3 g 3He含有的中子数为1NA B.1 L 0.1 mol·L-1磷酸钠溶液含有的PO数目为0.1NA C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA 9.四种短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示,其中Z元素的最外层电子数是内层电子总数的1/2。下列说法不正确的是( ) X Y Z W A.Z元素位于周期表的第三周期第VA族 B.X与W形成共价化合物XW2, X的原子半径比Y小 C.Y元素的气态氢化物的热稳定性比Z的高 D.X、W元素的最高价氧化物对应水化物的酸性:W强于X 10.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( ) 选项 实验操作 实验现象 结论 A 向盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液中通入SO2 有白色沉淀生成 BaSO3难溶于酸 B 向溶液X中滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中 石灰水变浑浊 原溶液中一定含有CO C 向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加CCl4萃取 CCl4层无色 Fe2+的还原性强于Br- D 向淀粉溶液中加入稀H2SO4, 没有砖红色沉淀生成 淀粉没有水解生成葡萄糖 加热几分钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2,加热 11.为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3DZn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3DZn—NiOOH二次电池,结构如图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。 下列说法错误的是( ) A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高 B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-===NiOOH(s)+H2O(l) C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH-(aq)-2e-===ZnO(s)+H2O(l) D.放电过程中OH-通过隔膜从负极区移向正极区 12.常温下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列判断正确的是( ) A.曲线上任意一点的Ksp都相同 B.在CaSO4饱和溶液中加入Na2SO4固体,可使溶液由b点变化到c点 C.蒸发水后,可使溶液由d点变化到b点 D.常温下,CaSO4的Ksp的数量级为10-5 13.分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,生成的醇最多有( ) A.5种 B.6种 C.7种 D.8 种 选 择 题 答 题 栏 题号 7 8 9 10 11 12 13 答案 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。) (一)必考题:共43分。 26.(14分)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下: 已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等; ②酸性条件下,ClO不会氧化Co2+,ClO转化为Cl-; ③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为0.01 mol/L) 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2 开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7 完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 ④CoCl2·6H2O熔点为86 ℃,加热至110~120 ℃时,失去结晶生成无水氯化钴。 请回答: (1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式________________________________________________________________________。 (2)向浸出液中加入 NaClO3发生主要反应的离子方程式________________________________________________________________________。 (3)“加Na2CO3调pH至5.2”,过滤所得到的沉淀X成分为___________。 (4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示,萃取剂使用的适宜pH范围是___________(填选项序号字母)。 A.1.0~2.0 B.2.5~3.5 C.4.0~5.0 (5)制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是___________。 (6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取2 g的粗产品溶于水,配成100 mL溶液,取出20 mL置于锥形瓶,加入K2CrO4做指示剂(Ag2CrO4为砖红色沉淀),用0.2 mol/L的AgNO3溶液滴定至终点,重复2~3次,平均消耗AgNO3标准溶液10.00 mL。该粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数为___________。用K2CrO4做指示剂时,需要控制溶液pH值为6.5~10.5,试分析原因________________________________________________________________________。 27.(15分)葡萄糖酸亚铁[(C6HnO7)2Fe]是医疗上常用的补铁剂,易溶于水,几乎不溶于乙醇。某实验小组同学拟用下图装置先制备FeCO3,再用FeCO3与葡萄糖酸反应进一步制得葡萄糖酸亚铁。 请回答下列问题: (1)与普通漏斗比较,a漏斗的优点是___________________________。 (2)按如图连接好装置,检査气密性后加入药品,打开K1和K3,关闭K2 ①b中的实验现象____________________。 ②一段时间后,关闭________,打开________(填“K1”“K2”或“K3”)。观察到b中的溶液会流入c中,同时c中析出FeCO3沉淀。 ③b中产生的气体的作用是______________________________。 (3)将c中制得的碳酸亚铁在空气中过滤时间较长时,表面会变为红褐色,用化学方程式说明其原因 ________________________________________________________________________。 (4)将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合,须将溶液的pH调节至5.8,其原因是________________________________________________________________________。 向上述溶液中加入乙醇即可析出产品,加入乙醇的目的是_______________。 (5)有同学提出用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液制得的碳酸亚铁纯度更高,其可能的原因是________________________________。 28.(14分)乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛,可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1 500 ℃左右气相裂解法生产。 (1)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3 000 ℃下反应生成CaC2,CaC2再与水反应即得到乙炔。CaC2与水反应的化学方程式为________________________________。 (2)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3 kJ/mol C2H2(g)+2.5O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH2=-1 299.6 kJ/mol 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3=-571.6 kJ/mol 则甲烷气相裂解反应:2CH4(g)===C2H2(g)+3H2(g)的ΔH=________kJ/mol。 (3)哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。 ①T1 ℃时,向1 L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=c(CH4)。该反应的ΔH_____0(填“>”或“<”),CH4的平衡转化率为________。上述平衡状态某一时刻,若改变温度至T2 ℃,CH4以0.01 mol/(L·s)的平均速率增多,经t s 后再次达到平衡,平衡时,c(CH4)=2c(C2H4),则T1______T2(填“>” 或“<”),t=______s; ②列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K=__________(用平衡分压代替平衡浓度计算,lg 0.05=-1.3); ③由图可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有 ________________________________________________________________________。 (二)选考题:共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做则按所做的第一题计分。 35.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分) 油画所用的颜料有许多天然矿石成分,矿石中往往含有B、C、O、Na、P、Cl等元素,它们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)CH、-CH3、CH都是重要的有机反应中间体。CH中碳原子的杂化方式为_____________,CH的空间构型为_________。 (3)Na+和Ne互为等电子体,电离能I2(Na)______I1(Ne)(填“>”或“<”)。 (4)氢卤酸(HX)的电离过程如图。ΔH1和ΔH2的递变规律都是HF>HCl>HBr>HI,其中ΔH1(HF)特别大的原因为__________,从原子结构分析影响ΔH2递变的因素为__________。 (5)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。 ①磷化硼晶体晶胞如图甲所示。其中实心球为磷原子。已知晶胞中最近的B、P原子的距离为a pm,阿伏加德罗常数为NA。则磷化硼晶体的密度为_________g/cm3。(列出计算式即可,不必化简) ②磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图乙中表示P 原子的投影),用画出B原子的投影位置。 36.【化学——选修5:有机化学基础】(15分) 光刻胶是一种应用广泛的光敏材料,其合成路线如下(部分试剂、反应条件和产物已略去): (1)A分子的名称为______,B分子中所含官能团的名称为_______,由C到D的反应类型为________________________________________________________________________; (2)乙炔和羧酸X发生加成反应生成E,E的核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1,E能发生水解反应,则E的结构简式为________________________________________________________________________; (3)D和G反应生成光刻胶的化学方程式为________________________________________________________________________; (4)C的同分异构体满足下列条件: ①能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;②分子中只有一个环状结构。 满足上述条件的同分异构体有________种。其中苯环上的一氯取代产物只有两种的同分异构体的结构简式为__________________________。 (5)根据已有知识并结合本题信息,写出以 CH3CHO为原料制备CH3COCOCOOH的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 模拟试题精练(二)答 案 与 精 析 7. 解析:选D 化学反应一定存在物质种类的改变。A、B、C三项均有新物质生成,所以属于化学变化,而D中利用反渗透膜从海水中分离出淡水只是物质分离过程,没有新物质生成。 8.解析:选B A对:3He原子核中含有1个中子,3 g 3He物质的量为1 mol,含有的中子数为1NA。B错:磷酸钠为强碱弱酸盐,PO会发生水解,所以所含有的PO数目小于0.1NA。C对:Cr的化合价变化为6-3=3,1 mol K2Cr2O7含有2 mol Cr,所以转移电子数为6NA。D对:58 g正丁烷、异丁烷的混合物为1 mol,烷烃(CnH2n+2)中总键数为3n+1,则该混合物中共价键数目为13NA。 9.解析:选B。A.Z元素的最外层电子数是内层电子总数的1/2,Z为Li或P,根据在周期表中位置,推出Z为P,Y为N,X为C,W为S,A、Z为P,位于第三周期第ⅤA族,故A正确;B.X和W形成的化合物是CS2,属于共价化合物,同周期从左向右,半径依次减小,C的半径比N大, 故B错误;C.同主族从上到下,非金属性减弱,即N的非金属性强于P,则NH3比PH3稳定,故C正确;D.X的最高价氧化物对应水化物是H2CO3,W的最高价氧化物对应水化物是H2SO4,前者属于弱酸,后者属于强酸,故D正确。 10.解析:选C。A.酸性条件下NO与SO2发生氧化还原反应生成SO,生成的沉淀为BaSO4,而不是BaSO3,错误;B.能使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳、二氧化硫,故原溶液中可能含有CO、HCO、SO、HSO等,错误;C.向FeBr2溶液中加入少量氯水,CCl4层无色,说明没有生成Br2,氯水与Fe2+发生氧化还原反应,则Fe2+的还原性强于Br-,正确;D.检验葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液的反应应在碱性条件下进行,而淀粉溶液中加入稀H2SO4,反应后的溶液呈酸性,错误。 11.解析:选D A对:三维多孔海绵状Zn为多孔结构,具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高。B对:二次电池充电时作为电解池使用,阳极发生氧化反应,元素化合价升高,原子失去电子,阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-===NiOOH(s)+H2O(l)。C对:二次电池放电时作为原电池使用,负极发生氧化反应,元素化合价升高,原子失去电子,由电池总反应可知负极反应为Zn(s)+2OH-(aq)-2e-===ZnO(s)+H2O(l)。D错:二次电池放电时作为原电池使用,阴离子从正极区向负极区移动。 12.解析:选A。A.Ksp只与温度有关,在曲线上的任意一点的温度相同,温度不变Ksp不变,在曲线上的任意一点Ksp都相等,A正确;B.在CaSO4饱和溶液中加入Na2SO4固体,CaSO4的沉淀溶解平衡CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO(aq)逆向移动,使溶液中c(Ca2+)降低,最终达到平衡时c(SO)>c(Ca2+),所以可使溶液由b点变化到e点,但是不可能由b点变化到c点,B错误;C.d点为达到沉淀溶解平衡,蒸发水后,溶液中c(SO)、c(Ca2+)都增大,所以不可能使溶液由d点变化到b点,C错误;D.常温下,CaSO4的Ksp=c(Ca2+)·c(SO),根据b点计算,Ksp=c(Ca2+)·c(SO)=3×10-3×3×10-3=9×10-6,可见CaSO4的Ksp的数量级为10-6,D错误;故选A。 13.解析:选D。分子式为C5H10O2 的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,属于饱和一元酯,若为甲酸和丁醇酯化,丁醇有4种;若为乙酸和丙醇酯化,丙醇有2种;若为丙酸和乙醇酯化,丙酸有1种;若为丁酸和甲醇酯化,丁酸有2种;故羧酸共有5种,醇共有8种。 26.解析:(1)水钴矿主要成分为Co2O3、Co(OH)3,加入盐酸和亚硫酸钠,浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,所以Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原反应,根据电荷守恒和得失电子守恒,反应的离子方程式为Co2O3+SO+4H+===2Co2++SO+2H2O;(2)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,其反应的离子方程式为ClO+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O;(3)加Na2CO3调pH至5.2,铝离子与碳酸根离子发生相互促进水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为2Al3++3CO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑;铁离子能与碳酸根离子发生相互促进水解生成氢氧化铁和二氧化碳,水解的离子方程式为2Fe3++3CO+3H2O===2Fe(OH)3↓+3CO2↑,所以沉淀X的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3;(4)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子;由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液pH在3.0~3.5之间,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀,故选B;(5)根据题意知,CoCl2·6H2O常温下稳定无毒,加热至110~120 ℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴,为防止其分解,制得的CoCl2·6H2O需降低烘干温度; (6)CoCl2·6H2O~2AgNO3 238 g 2 mol x g 0.2 mol/L×0.01 L = x=0.238 CoCl2·6H2O的纯度为×100%=59.5% pH太小K2CrO4氧化Cl-(或转化为Cr2O), pH太大生成AgOH沉淀,所以需要控制溶液pH值为6.5~10.5。 答案:(1)Co2O3+SO+4H+===2Co2++SO+2H2O (2)6H++6Fe2++ClO===6Fe3++Cl-+3H2O (3)Fe(OH)3、 Al(OH)3 (4)B (5)降低烘干温度,防止CoCl2·6H2O高温下失去结晶水 (6)59.5% pH太小K2CrO4氧化Cl-(或转化为Cr2O); pH太大生成AgOH沉淀 (或Ag2O沉淀) 27.解析:(1)a为恒压滴液漏斗,可以保证内部压强不变, 使漏斗内液体顺利流下;(2)①b中铁屑与稀硫酸反应,铁屑会逐渐溶解,溶液由于产生Fe2+变为绿色,有大量气泡产生;②反应一段时间后,需要把FeSO4加到c中,所以需要关闭K3,打开K2,利用压强把FeSO4加到c中;③FeCO3易氧化,b中反应产生的H2一是把装置内的空气排干净,防止生成的FeCO3 被氧化;二是把b中溶液压进c中;(3)过滤时间过长会发现产品部分变为红褐色,原因是FeCO3与O2反应生成Fe(OH)3,化学方程式为4FeCO3+O2+6H2O===4Fe(OH)3+4CO2;(4)Fe2+易发生水解,将溶液的pH调节至5.8,抑制Fe2+的水解;乙醇分子的极性比水小,可以降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度,便于葡萄糖酸亚铁析出;(5)碳酸根离子水解后溶液碱性较强,易生成氢氧化亚铁,用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液可以降低溶液的pH以免产生氢氧化亚铁,得到的产品纯度更高。 答案:(1)平衡气压,利于稀H2SO4顺利流下 (2)①铁屑溶解,溶液变为绿色,有大量气泡产生 ②K3 K2 ③排出装置内的空气,防止生成的FeCO3被氧化;把b中溶液压进c中 (3)4FeCO3+O2+6H2O===4Fe(OH)3+4CO2 (4)抑制Fe2+的水解 降低溶剂的极性,使晶体的溶解度减小更易析出 (5)溶液的pH降低,减少氢氧化亚铁杂质的生成 28.解析:(1)碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔,反应的化学方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;(2)已知:①CH4(g)+2O2 (g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 。②C2H2(g)+2.5O2(g)===2CO2 (g)+H2O(l) ΔH2=-1 299.6 kJ/mol。③2H2 (g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3=-571.6 kJ/mol,根据盖斯定律将(①×4-②×2-③×3)÷2可得:2CH4(g)===C2H2(g)+3H2 (g) ΔH=[(-890.3 kJ·mol-1 )×4-(-1 299.6 kJ·mol-1×2)-(-571.6 kJ·mol-1)×3]/2=+376.35 kJ/mol;(3)①反应2CH4(g)===C2H4(g)+2H2(g)为分解反应,而分解反应绝大多数为吸热反应,故此反应为吸热反应;设CH4的转化浓度为x mol/L,可知: 2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) 初始浓度(mol/L): 0.3 0 0 浓度变化(mol/L): x x/2 x 平衡浓度(mol/L): (0.3-x) x/2 x 根据c(C2H4)=c(CH4)可知:0.3-x=x/2 解得x=0.2;故CH4的平衡转化率=0.2/0.3×100%=66.7%;改变温度后,CH4的浓度升高,即平衡左移,即温度应为降低,即T1>T2;由于CH4以0.01 mol/(L·s)的平均速率增多,经t s后再次达到平衡,故在t s的时间内,CH4的浓度变化为0.01t mol/L,根据浓度的该变量之比等于计量数之比,利用三段式来计算: 2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g) 初始浓度: 0.1 mol/L 0.1 mol/L 浓度改变: 0.01t mol/L 0.005t mol/L 平衡浓度: (0.1+0.01t) mol/L (0.1-0.005t) mol/L 由于c(CH4)=2c(C2H4),故有:0.1+0.01t=2×(0.1-0.005t),解得t=5;②根据此反应的平衡常数表达式,将气体的平衡浓度换为平衡分压,即K===5×104;③ 甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,充入适量的乙烯,可抑制甲烷向乙烯的转化,从而提高甲烷制乙炔的转化率。 答案:(1)CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑ (2)+376.35 (3)①> 66.7% > 5 ②5.0×104 ③充入适量乙烯 35.解析:(1)现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素;(2)CH中的碳原子形成3个σ键,没有孤对电子,杂化轨道数目为3,碳原子采取sp2杂化;CH与NH3、H3O+均具有8个价电子、4个原子,互为等电子体,几何构型均为三角锥形;(3)钠离子的正电性较强且半径较小,对核外电子的吸引力比氖原子更强,要想失去电子需要更多的能量,因此钠的第二电离能比氖的第一电离能更高;(4)HF分子与水分子、HF分子之间均存在氢键,而其他卤化氢没有,故从溶液中分离出HF分子需要更多的能量,导致ΔH1(HF)特别大;键能大小关系为HF>HCl>HBr>HI,从原子结构方面分析,影响ΔH2递变的因素为卤素原子的原子半径的大小;(5)①实心球为磷原子,处于晶胞顶点与面心,P为面心立方最密堆积;1个晶胞中,含有P原子数目为8×+6×=4个,含有B原子数目为4个,晶胞质量= g,设晶胞的棱长为x,已知晶胞中最近的B、P原子的距离为a pm,该距离为晶胞体对角线的,则x=a pm=a×10-10 cm,x=×a×10-10 cm,晶体密度ρ=== g/cm3;②根据晶胞结构分析,立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与P重合,六边形中形成两个倒立关系的正三角形,分别由3个B或者3个P形成,所以画图为或。 答案:(1)原子光谱 (2)sp2 三角锥形 (3)> (4)HF的水溶液中存在氢键 原子半径 (5)① ②或查看更多