辽宁省丹东市届高三第一次模拟考试理科综合化学试题.docx
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辽宁省丹东市届高三第一次模拟考试理科综合化学试题
辽宁省丹东市2020届高三第一次模拟考试理科综合化学试题
一、单选题
1.化学与生产、生活、科技密切相关。
下列叙述错误的是
A.聚乳酸酯的降解和油脂的皂化都是高分子生成小分子的过程
B.硅胶常用作食品干燥剂,也可以用作催化剂载体
C.疫苗一般应冷藏存放,其目的是避免蛋白质变性
D.港珠澳大桥采用的聚乙烯纤维吊绳,其商品名为“力纶”,是有机高分子化合物
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.足量Zn与一定量的浓硫酸反应产生22.4L气体时,转移的电子数为2NA
B.5NH4NO3
2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为4NA
C.过量的铁在1molCl2中然烧,最终转移电子数为2NA
D.由2H和18O所组成的水11g,其中所含的中子数为4NA
3.根据下表(部分短周期元素的原子半径及主要化合价)信息,判断以下叙述正确的是
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.186
0.143
0.089
0.102
0.074
主要化合价
+1
+3
+2
+6、-2
-2
A.最高价氧化物对应水化物的碱性C>A
B.氢化物的沸点H2E>H2D
C.单质与稀盐酸反应的速率A<B
D.C2+与A+的核外电子数相等
4.下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色
黄色溶液中只含Br2
B
烧杯中看见白色沉淀
证明酸性强弱:
H2CO3>H2SiO3
C
向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加热;再加入银氨溶液;未出现银镜
蔗糖未水解
D
pH试纸先变红后褪色
氯水既有酸性,又有漂白性
5.分子式为C4H8Cl2的链状有机物,只含有二个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A.3种B.4种C.5种D.6种
6.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
下列说法错误的是()
A.在图示的转化中,Fe3+和CuS是中间产物
B.在图示的转化中,化合价不变的元素只有铜
C.图示转化的总反应是2H2S+O2
2S+2H2O
D.当有1molH2S转化为硫单质时,需要消耗O2的物质的量为0.5mol
7.已知常温下,Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。
某二元酸H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-三者的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示,下列叙述错误的是
A.在pH=4.3的溶液中:
3c(R2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
B.等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后,此溶液中水的电离程度比纯水小
C.在pH=3的溶液中存在
D.向Na2CO3溶液中加入过量H2R溶液,发生反应:
CO32-+H2R=HCO3-+HR-
二、非选择题
8.垃圾分类正在全国逐渐推广,垃圾资源化是可持续、绿色发展的重要途径。
由金属废料(主要含铁、铜和它们的氧化物)制得碱式碳酸铜和摩尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·xH2O]的工艺流程如下图所示:
已知:
Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-21,一般认为某离子浓度小于或等于10-5mol/L时,该离子转化或去除完全。
请回答下列问题:
(1)热纯碱的作用是_______________,H2O2的电子式为___________。
(2)调pH步骤可选用的试剂为______________。
A.CuOB.Cu(OH)2C.Fe2O3D.Fe(OH)3
(3)若所得溶液中c(Cu2+)=0.22mol·L-1,则需要调节的pH范围是_______________。
(4)溶液1经过加热、蒸发至溶液中出现晶体时,自然冷却即可得到晶体,然后抽滤,用酒精洗涤晶体,酒精洗涤的目的是____________________________________。
(5)写出该流程中生成碱式碳酸铜的离子方程式________________________________。
(6)取3.92g摩尔盐产品,在隔绝空气的条件下加热至135°C时完全失去结晶水,此时固体质量为2.84g,则该摩尔盐结晶水个数x=________。
9.为解决“温室效应”日趋严重的问题,科学家们不断探索CO2的捕获与资源化处理方案,利用CH4捕获CO2并转化为CO和H2混合燃料的研究成果已经“浮出水面”。
已知:
①CH4(g)十H2O(g)==CO(g)+3H2(g)△H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ/mol
T1°C时,在2L恒容密闭容器中加入2molCH4和1molCO2,并测得该研究成果实验数据如下:
请回答下列问题:
时间/s
0
10
20
30
40
50
60
CO2/mol
1
0.7
0.6
0.54
0.5
0.5
0.5
H2/mol
0
0.6
0.8
0.92
1
1
1
(1)该研究成果的热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)==2CO(g)+2H2(g)△H=_____
(2)30s时CH4的转化率为_______,20~40s,v(H2)=_______.
(3)T2°C时,该反应的化学平衡常数为1.5,则T2___T1(填“>”“=”或“<”。
)
(4)T1°C时反应③达到平衡的标志为______________。
A.容器内气体密度不变B.体系压强恒定
C.CO和H2的体积分数相等且保持不变D.2v(CO)逆=v(CH4)正
(5)上述反应③达到平衡后,其他条件不变,在70s时再加入2molCH4和1molCO2,此刻平衡的移动方向为________(填“不移动”“正向”或“逆向"),重新达到平衡后,CO2的总转化率比原平衡____________(填“大”“小”或“相等”)。
10.X、Y、Z、W、Q、R是周期表中前36号元素,核电荷数依次增大,其中X、Y、Z、W都是元素周期表中短周期元素。
X为非金属元素,且X原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍,Z的次外层电子数是最外层电子数的
,W原子的s电子与p电子数相等,Q是前四周期中电负性最小的元素,R的原子序数为29。
回答下列问题:
(1)X的最高价氧化物对应的水化物分子中,中心原子采取______________杂化。
(2)化合物XZ与Y的单质分子互为______________,1molXZ中含有π键的数目为______________。
(3)W的稳定离子核外有______________种运动状态的电子。
W元素的第一电离能比其同周期相邻元素的第一电离能高,其原因是:
_____。
(4)Q的晶体结构如图所示,则在单位晶胞中Q原子的个数为______________,晶体的配位数是______________。
(5)R元素的基态原子的核外电子排布式为________;Y与R形成某种化合物的晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的数值为NA,则该晶体中R原子和Y原子之间的最短距离为______________cm。
(只写计算式)
11.过硫酸钠(Na2S2O8)具有极强的氧化性,且不稳定,某化学兴趣小组探究过硫酸钠的相关性质,实验如下。
已知SO3是无色易挥发的固体,熔点16.8℃,沸点44.8℃。
(1)稳定性探究(装置如图):
分解原理:
2Na2S2O8
2Na2SO4+2SO3↑+O2↑。
此装置有明显错误之处,请改正:
______________________,水槽冰水浴的目的是____________________;带火星的木条的现象_______________。
(2)过硫酸钠在酸性环境下,在Ag+的催化作用下可以把Mn2+氧化为紫红色的离子,所得溶液加入BaCl2可以产生白色沉淀,该反应的离子方程式为______________________,该反应的氧化剂是______________,氧化产物是________。
(3)向上述溶液中加入足量的BaCl2,过滤后对沉淀进行洗涤的操作是___________________________。
(4)可用H2C2O4溶液滴定产生的紫红色离子,取20mL待测液,消耗0.1mol·L-1的H2C2O4溶液30mL,则上述溶液中紫红色离子的浓度为______mol·L-1,若Na2S2O8有剩余,则测得的紫红色离子浓度将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
12.美国药物学家最近合成一种可能用于治疗高血压的有机物K,合成路线如下:
其中A属于碳氢化合物,其中碳的质量分数约为83.3%;E的核磁共振氢谱中只有2组吸收峰。
H常温下呈气态,是室内装潢产生的主要污染物之一。
G和H以1:
3反应生成I。
试回答下列问题:
(1)A的分子式为:
______________。
(2)写出下列物质的结构简式:
D:
____________;G:
___________。
(3)反应①―⑤中属于取代反应的有___________。
(4)反应①的化学方程式为_______________;反应④的化学方程式为_________________。
(5)E有多种同分异构体,符合“既能发生银镜反应又能发生水解反应”条件的E的同分异构体有_______种,写出符合上述条件且核磁共振氢谱只有2组吸收峰的E的同分异构体的结构简式:
________。
参考答案
1.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.聚乳酸酯的降解是高分子生成小分子的过程,而油脂不属于高分子化合物,A选项错误;
B.硅胶因其具有较大的比表面积,吸附能力强,常用作食品干燥剂和催化剂载体,B选项正确;
C.疫苗的主要成分是蛋白质,蛋白质在高温下易变性,冷藏存放的目的是避免蛋白质变性,C选项正确;
D.聚乙烯纤维属于有机合成材料,是有机高分子化合物,D选项正确;
答案选A。
2.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.未注明是在标准状况下生成的22.4L气体,故无法计算转移的电子数,A选项错误;
B.5NH4NO3
2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,铵根离子中被氧化的N元素化合价由-3价升高为N2中的0价,共失去15个电子,被还原的氮元素由硝酸根中+5价降低为氮气中的0价,共得到15个电子,则生成28g(即1mol)氮气,转移电子的物质的量为
=3.75mol,个数为3.75NA,B选项错误;
C.过量的铁在1molCl2中然烧,Cl2被还原为Cl-,共转移2mol电子,数目为2NA,C选项正确;
D.由2H和18O所组成的水化学式为2H218O,一个2H218O含有1×2+10=12个中子,11g2H218O的物质的量为0.5mol,则含有的中子数为6NA,D选项错误;
答案选C。
3.B
【解析】
【分析】
元素的最高正价=最外层电子数,最高正价和最低负价绝对值的和为8,D、E两元素最外层电子数为6,故为第VIA元素,而D的半径大于E,故在周期表中E元素在上面,D在下面,故E为O,D为S,B元素最最外层电子数为3,为B或Al,但是半径比氧和硫均大,故位于氧元素和硫元素的中间,应为Al,A的半径比铝大,最外层电子数为1,应为Na,C的半径最小,最外层两个电子,故为Be,据此分析解答问题。
【详解】
A.A、C最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Be(OH)2,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性Na>B,故碱性NaOH>Be(OH)2,A选项错误;
B.H2O含有氢键,分子间作用力较强,氢化物的沸点较高,则H2DC.金属钠的活泼性强于铝,故与稀盐酸反应的速率Na>A1,C选项错误;
D.Be2+与Na+的核外电子数分别为2、10,二者核外电子数不等,D选项错误;
答案选B。
【点睛】
本题主要考查了学生有关元素周期表和周期律的应用,难度一般,解答关键在于准确掌握原子半径和化合价的关系,熟记元素周期表中的递变规律,学以致用。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色,该黄色溶液中可能含有Fe3+,Fe3+也能将I-氧化为碘单质,故不能确定黄色溶液中只含有Br2,A选项错误;
B.浓盐酸具有挥发性,烧杯中看见白色沉淀可能是挥发的HCl气体与Na2SiO3溶液反应得到H2SiO3的白色沉淀,不能证明酸性H2CO3>H2SiO3,B选项错误;
C.银镜反应必须在碱性条件下进行,该实验中加入银氨溶液之前没有加入如NaOH溶液的碱性溶液中和未反应的稀硫酸,实验不能成功,故实验操作及结论错误,B选项错误;
D.氯水既有酸性,又有漂白性,可以使pH试纸先变红后褪色,D选项正确;
答案选D。
5.B
【解析】
【分析】
【详解】
根据有机物的分子式可知,C4H8Cl2的链状有机物,只含有二个甲基的同分异构体共有4种,分别是CH3CHClCHClCH3、CH3CCl2CH2CH3、(CH3)2CClCH2Cl、(CH3)2CHCHCl2;
答案选B。
6.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.该过程中发生反应:
Cu2++H2S→CuS+2H+,CuS+Fe3+→S+Fe2++Cu2+(未配平),Fe2++O2→Fe3+(未配平),由此可知,Fe3+和CuS是中间产物,故A不符合题意;
B.由图知,化合价变化的元素有:
S、Fe、O,Cu、H、Cl的化合价没发生变化,故B符合题意;
C.由A选项分析并结合氧化还原反应转移电子守恒、原子守恒可知,其反应的总反应为:
2H2S+O2
2S+2H2O,故C不符合题意;
D.H2S反应生成S,硫元素化合价升高2价,O2反应时氧元素化合价降低2,根据氧化还原转移电子守恒可知,当有1molH2S转化为硫单质时,需要消耗O2的物质的量为0.5mol,故D不符合题意;
故答案为:
B。
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.在pH=4.3的溶液中,c(R2-)=c(HR-),溶液中存在电荷守恒:
c(H+)+c(Na+)=c(HR-)+2c(R2-)+c(OH-),则3c(R2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-),A选项正确;
B.等体积等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后,生成等浓度的H2R、HR-,溶液的pH=1.3,溶液显酸性,对水的电离起到抑制作用,所以溶液中水的电离程度比纯水小,B选项正确;
C.当溶液pH=1.3时,c(H2R)=c(HR-),则
,溶液的pH=4.3时,c(R2-)=c(HR-),
,则
,C选项错误;
D.结合题干条件,由C选项可知,H2R的电离常数Ka2大于H2CO3的Ka2,即酸性HR-大于H2CO3,所以向Na2CO3溶液中加入过量的H2R溶液,发生反应CO32-+H2R=HCO3-+HR-,D选项正确;
答案选C。
8.去除废料表面的油污
AB3~4除去晶体表面水分2Cu2++3CO32-+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2HCO3-(或2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑)6
【解析】
【分析】
加入热的纯碱液,金属废料(主要含铁、铜和它们的氧化物)中的主要成分都不发生反应,所以热的纯碱液的作用只能是去除油污;加入H2SO4、H2O2,铁及氧化物溶解并转化为Fe3+,铜及氧化物溶解生成Cu2+;调pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,用硫酸溶解生成硫酸铁,再加入还原铁粉转化为硫酸亚铁,加入硫酸铵最后得摩尔盐。
滤液中含有Cu2+,加入Na2CO3溶液发生双水解反应生成Cu2(OH)2CO3。
【详解】
(1)由以上分析可知,利用热的纯碱溶液水解使溶液呈较强的碱性,从而达到去除油污的目的,其作用是去除废料表面的油污,H2O2为共价化合价,既存在O—H共价键,又存在O—O共价键,其电子式为
。
答案为:
去除废料表面的油污;
;
(2)调pH的目的,是将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,同时不引入新的杂质,可选择CuO、Cu(OH)2,所以可选用的试剂为AB,故答案为:
AB;
(3)Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38,c(Fe3+)=10-5mol/L,c(OH-)=10-11mol/L,pH=3;若所得溶液中c(Cu2+)=0.22mol·L-1,利用Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,可求得c(OH-)=
mol/L,pH=-lg(10-4)=4,则需要调节的pH范围是3~4,故答案为:
3~4;
(4)自然冷却即可得到晶体,然后抽滤;防烘干时晶体易失去结晶水,所以不能采用烘干的方法,而应用酒精洗涤晶体,酒精洗涤的目的是除去晶体表面水分,故答案为:
除去晶体表面水分;
(5)该流程中Cu2+,加入Na2CO3溶液,利用部分离子发生双水解反应生成Cu2(OH)2CO3,离子方程式为2Cu2++3CO32-+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2HCO3-(或2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑),故答案为:
2Cu2++3CO32-+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2HCO3-(或2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑);
(6)m[(NH4)2SO4·FeSO4]=2.84g,n[(NH4)2SO4·FeSO4]=
=0.01mol,m(H2O)=3.92g-2.84g=1.08g,n(H2O)=
=0.06mol,则该摩尔盐结晶水个数x=
=6,故答案为:
6。
【点睛】
在进行结晶水数目的计算时,也可先求出晶体的相对分子质量,然后求结晶水的个数。
即n[(NH4)2SO4·FeSO4]=
=0.01mol,n[(NH4)2SO4·FeSO4·xH2O]=
=392g/mol,132+152+18n=392,n=6。
9.+247.6KJ/mol23%0.005mol/(L·s)>BC正向小
【解析】
【分析】
已知:
①CH4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ/mol
(1)利用盖斯定律,将①-②,可得出热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H。
(2)利用三段式,建立各物质的起始量、变化量与平衡量的关系,可得出30s时CH4的转化率,20~40s的v(H2)。
(3)利用三段式,可求出T1时的化学平衡常数,与T2时进行比较,得出T2与T1的关系。
(4)A.气体的质量不变,容器的体积不变,则容器内气体密度始终不变;
B.容器的体积不变,气体的分子数随反应进行而发生变化;
C.平衡时,CO和H2的体积分数保持不变;
D.2v(CO)逆=v(CH4)正,方向相反,但数值之比不等于化学计量数之比。
(5)利用浓度商与平衡常数进行比较,可确定平衡移动的方向;利用等效平衡原理,可确定CO2的总转化率与原平衡时的关系。
【详解】
已知:
①CH4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ/mol
(1)利用盖斯定律,将①-②,可得出热化学方程式③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.6kJ/mol,故答案为:
+247.6kJ/mol;
(2)利用表中数据,建立如下三段式:
30s时,CH4的转化率为
=23%,20~40s的v(H2)=
=0.005mol/(L∙s),故答案为:
23%;0.005mol/(L∙s);
(3)利用平衡时的数据,可求出T1时的化学平衡常数为
<1.5,则由T1到T2,平衡正向移动,从而得出T2>T1,故答案为:
>;
(4)A.反应前后气体的总质量不变,容器的体积不变,则容器内气体密度始终不变,则密度不变时,不一定达平衡状态,A不合题意;
B.气体的分子数随反应进行而发生改变,则压强随反应进行而改变,压强不变时达平衡状态,B符合题意;
C.平衡时,CO和H2的体积分数保持不变,反应达平衡状态,C符合题意;
D.2v(CO)逆=v(CH4)正,速率方向相反,但数值之比不等于化学计量数之比,反应未达平衡,D不合题意;
故答案为:
BC;
(5)平衡时加入2molCH4和1molCO2,浓度商为Q=
,所以平衡正向移动;加入2molCH4和1molCO2,相当于原平衡体系加压,平衡逆向移动,CO2的总转化率比原平衡小,故答案为:
正向;小。
【点睛】
计算平衡常数时,我们需使用平衡浓度的数据,解题时,因为我们求30s时的CH4转化率,所以易受此组数据的干扰,而使用此时的数据计算平衡常数,从而得出错误的结果。
10.sp2等电子体2NA10Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难281s22s22p63s23p63d104s1
【解析】
【分析】
X、Y、Z、W、Q、R是周期表中前36号元素,核电荷数依次增大,其中X、Y、Z、W都是元素周期表中短周期元素。
X为非金属元素,且X原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍,则X的核外电子排布式为1s22s22p2,则X为碳;Z的次外层电子数是最外层电子数的
,则Z为氧,Y为氮;W原子的s电子与p电子数相等,则W的核外电子排布式为1s22s22p63s2,W为镁;Q是前四周期中电负性最小的元素,则Q为钾;R的原子序数为29,则R为铜,据此分析解答。
【详解】
(1)X的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,结构式为
,则中心原子C采取sp2杂化,故答案为:
sp2;
(2)化合物CO与N2分子具有相同的原子个数及价层电子数,属于等电子体;CO的结构与N2相似,为
,其中含有π键的数目为2NA,故答案为:
等电子体;2NA;
(3)Mg2+核外有10个电子,则有10种运动状态的电子;W元素的第一电离能比其同周期相邻元素的第一电离能高,其原因是Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;故答案为:
10;Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;
(4)根据晶胞结构知,钾原子在顶点和体心,则在单位晶胞中钾原子的个数为8×
+1=2;离体心钾原子最近的钾原子处于晶胞的8个顶点,则晶体的配位数是8;故答案为:
2;8
(5)铜基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;晶胞中含有N原子数为:
8×
=1,含有的Cu原子数为:
12×
=3,则晶胞的质量为
,设晶胞的棱长为d,则d3=
,则R原子和Y原子之间的最短距离为
;故答案为:
1s22s22p63s23p63d104s1;
。
11.试管口应该略向下倾斜冷却并收