天津市河东区届高三学业水平等级性考试模拟测试化学试题及解析Word文档格式.docx
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本质区别是能否发生丁达尔效应
B.纯净物与混合物:
是否仅由一种物质组成
C.强电解质与弱电解质:
根据其溶液的导电能力强弱
D.极性分子与非极性分子:
根据化学键的极性判断
【答案】B
【详解】A.溶液与胶体两者的根本区别在于分散质粒子直径的大小,溶液中的分散质粒子直径小于1nm,胶体的胶粒直径在1nm~100nm,故A错误;
B.纯净物:
只由一种物质组成的称为纯净物。
混合物:
由两种或两种以上物质组成的称为混合物,所以纯净物、混合物是按照是否仅含一种物质划分的,故B正确;
C.在水溶液中完全电离的化合物属于强电解质,部分电离的化合物属于弱电解质,和导电能力强弱无关,故C错误;
D.分子中正负电荷的重心重合或电荷分布均匀的分子是非极性分子,正负电荷的重心不重合或电荷分布不均匀的分子是极性分子,与化学键的极性没有直接的关系,非极性分子中可能含有极性键,如CO2,极性分子中也可能含有非极性键,如H2O2,故D错误;
故选B。
3.下列反应需要破坏共价键的是
A.晶体硅熔化B.碘升华C.冰融化成水D.NaCl溶于水
【答案】A
【详解】A.晶体硅是原子晶体,熔化时破坏的是共价键,故A正确;
B.碘是分子晶体,升华时克服的是分子间作用力,共价键没有破坏,故B错误;
C.冰是分子晶体,融化成水时克服的是分子间作用以及氢键,共价键没有被破坏,故C错误;
D.氯化钠是离子晶体,溶于水时,破坏的是离子键,故D错误;
故选A。
4.下列化学用语对事实的表述正确的是
A.硬脂酸与乙醇的酯化反应:
C17H35COOH+C2H518OH
C17H35COOC2H5+H218O
B.向Na2SiO3溶液中通入过量的SO2:
SiO32-+SO2+H2O=H2SiO3↓+SO32-
C.由Na和C1形成离子键的过程:
D.NaHSO4熔融电离:
NaHSO4
Na++H++SO42-
【答案】C
【详解】A.酯化反应的机理是“酸断羟基醇断氢”,硬脂酸与乙醇的酯化反应的化学方程式为:
C17H35COOH+C2H518OH
C17H35CO18OC2H5+H2O,故A错误;
B.向Na2SiO3溶液中通入过量SO2,反应生成硅酸和亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为:
SiO32-+2SO2+2H2O=H2SiO3↓+2HSO3-,故B错误;
C.钠原子失去电子生成钠离子,氯原子得到电子生成氯离子,钠离子与氯离子通过离子键结合,用电子式表示为:
,故C正确;
D.熔融状态下共价键不能断裂,故NaHSO4熔融电离:
NaHSO4
Na++HSO4-,故D错误;
故选C。
【点睛】本题的易错点为D,要注意NaHSO4在熔融状态下和溶液中电离方程式的区别,在溶液中NaHSO4=Na++H++SO42-。
5.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.
用该装置分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液
B.
用该装置除去实验室制取乙烯中混有的少量SO2
C.
用该装置加热AlCl3溶液制备无水AlCl3固体
D.
用该装置获取少量SO2气体
【详解】A.乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分层,不能选过滤分离,应选分液分离,故A错误;
B.二氧化硫与NaOH能够反应被吸收,乙烯不能,导管长进短出,洗气可分离,故B正确;
C.加热
AlCl3溶液,促进水解,生成的盐酸易挥发,加热蒸干得不到无水AlCl3固体,应在HCl气流中加热制备无水
AlCl3固体,故C错误;
D.Cu与浓硫酸的反应需要加热,图中缺少加热装置,故D错误;
6.已知有机物M在一定条件下可转化为N。
下列说法正确的是
A.该反应类型为取代反应
B.N分子中所有碳原子共平面
C.M中苯环上的一氯代物共有4种
D.可用溴水鉴别M和N
【详解】A.M中碳碳双键和氢气发生加成反应生成N,该反应为加成反应,故A错误;
B.N分子中取代基上的3个碳原子都采用sp3杂化,具有甲烷的结构特点,则N中所有碳原子不可能共平面,故B错误;
C.M中苯环上有三种氢原子,所以M苯环上一氯代物有3种,故C错误;
D.M和溴水发生加成反应、N和溴水不反应,前者能使溴水褪色,后者发生萃取,振荡静置后分层,且上层有色,现象不同,可以鉴别,故D正确;
【点睛】本题的易错点为B,要注意甲烷是四面体结构,有机物分子中只要含有饱和碳原子(包括:
-CH3、-CH2-、
、
)中的一种,分子中的所有原子就不可能处于同一平面内。
7.下列说法正确的是()
A.同一原子中,在离核较远的区域运动的电子能量较高
B.原子核外电子排布,先排满K层再排L层,先排满M层再排N层
C.同一周期中,随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐增大
D.同一周期中,ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
【详解】A.电子能量越低,挣脱原子核束缚的能力弱,在距离原子核近的区域运动;
电子能量高,挣脱原子核束缚的能力强,在距离原子核远的区域运动,故A正确;
B.M能层中d能级的能量高于N能层中s能级能量,填充完4s能级后才能填充3d能级,故B错误;
C.同一周期中,主族元素随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐减小,故C错误;
D.第四周期中,ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数相差11,故D错误;
故答案为A。
【点睛】本题考查元素周期表的结构及应用,把握元素在周期表的位置、元素的性质及元素周期律为解答的关键,注意整体把握周期表的结构。
8.X、Y、Z、W均为常见短周期非金属元素,常温下,其最简单氢化物水溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH和原子半径的关系如图所示。
其中X为氧元素。
下列有关说法正确的是
A.Y是钠元素
B.图中Y的氢化物不能与X的氢化物反应
C.Z的最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4
D.W的最高价氧化物对应水化物是弱酸
【分析】
X、Y、Z、W均为常见的短周期非金属元素,X为氧元素,由常温下,其最简单氢化物水溶液(浓度均为0.01mol/L)的pH、原子半径可知,Y对应最简单氢化物水溶液的pH>7,且原子半径大于O,则Y为N;
Z的原子半径大于N,Z的最简单氢化物水溶液的pH=2,为一元强酸,则Z为Cl;
W的原子半径最大,且0.01mol/LW的最简单氢化物水溶液的2<pH<7,可知W为S,据此分析解答。
【详解】由上述分析可知,X为O、Y为N、Z为Cl、W为S。
A.根据上述分析,Y为N元素,故A错误;
B.Y的氢化物为氨气,X的氢化物为水,二者能够反应生成NH3·
H2O,故B错误;
C.Z为Cl,最高价为+7价,最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4,故C正确;
D.W为S元素,最高价氧化物对应水化物为硫酸,是强酸,故D错误;
9.由下述实验现象,下列氯水对应结论不正确的是
实验
装置
试剂A
现象
①
紫色石蕊溶液
先变红后褪色
②
滴有KSCN的FeCl2溶液
溶液变红
③
NaHCO3溶液
产生使澄清石灰水变浑浊的气体
④
HNO3酸化的AgNO3溶液
产生白色沉淀
A.①氯水具有酸性和漂白性
B.②氯水具有还原性
C.③氯水中含有H+
D.④氯水中含有Cl-
【详解】A.向紫色石蕊溶液中滴加氯水,溶液变红,说明氯水显酸性,然后褪色,说明氯水具有漂白性,能说明氯水具有酸性和漂白性,故A正确;
B.将氯水滴加到含KSCN的FeCl2溶液,溶液变红,说明氯水能够将亚铁离子氧化为铁离子,说明氯水具有氧化性,不能说明氯水具有还原性,故B错误;
C.氯水能与碳酸氢钠反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳,说明氯水显酸性,能说明氯水中含有H+,故C正确;
D.氯水与HNO3酸化的硝酸银反应产生白色沉淀,该白色沉淀是氯离子与银离子反应得到AgCl,说明氯水中含有Cl-,故D正确;
【点睛】解答本题的关键是知道氯水中含有的微粒和微粒的性质,氯水溶液中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO,盐酸为强酸,次氯酸为弱酸,溶液中含有H+、Cl-、氯气、HClO等。
10.如图所示电池是一种新型储氢材料—镍电池(MHn—Ni),(MHn中金属和氢都为0价)。
下列有关说法不正确的是
A.放电时正极反应为NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-
B.电池的电解液可为KOH溶液
C.充电时阴极反应为MHn+nOH--e-→nH2O+M
D.MHn是一类储氢材料,n越大,电池的比能量越高
根据图示,镍电池(MHn—Ni)中应该选碱性溶液作电解质溶液,放电时,正极:
NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,负极:
MHn+nOH--ne-=M+nH2O,总反应:
MHn+nNiOOH=M+nNi(OH)2,充电时,阳极反应:
Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O,阴极反应:
M+nH2O+ne-=MHn+nOH-,总反应:
M+nNi(OH)2=MHn+nNiOOH;
据此分析解答。
【详解】A.放电时,正极发生还原反应:
NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,故A正确;
B.为了防止MHn被氢离子氧化,镍电池中电解液应该为碱性溶液,可以用KOH作电解液,故B正确;
C.充电时,电池的负极作阴极,阴极发生还原反应:
M+nH2O+ne-=MHn+nOH-,故C错误;
D.M为储氢合金,MHn为吸附了氢原子的储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高,故D正确;
11.一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是
A.稀释氨水溶液10倍后,其c(OH-)为原来的
B.pH之和为14的H2C2O4与NaOH溶液混合:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)
C.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×
10-5mol/L
D.将等物质的量的Na2CO3和NaHCO3混合溶于水中
<1
【详解】A.一水合氨在稀释过程中继续电离生成OH-,所以稀释氨水溶液10倍后,其c(OH-)大于原来的
,故A错误;
B.任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-),所以c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(HC2O4-),故B错误;
C.任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),所以c(H+)>c(HS-),故C错误;
D.Na2CO3的水解程度大于NaHCO3,导致溶液中c(HCO3-)>c(CO32-),则
<1,故D正确;
12.《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(过硫酸根离子如图所示)去除废水中的正五价砷[As(V)]的研究成果,其反应机制模型如图所示。
设阿伏加德罗常数的值为NA,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×
10-39。
下列叙述正确的是
A.室温下,中间产物Fe(OH)3溶于水所得饱和溶液中c(Fe3+)为2.7×
10-18mol·
L-1
B.若56gFe参加反应,共有NA个S2O82-被还原
C.1mol过硫酸钠(Na2S2O8)含2NA个过氧键
D.pH越小,越有利于去除废水中的正五价砷
【详解】A.已知Ksp[Fe(OH)3]=2.7×
10-39,此溶液碱性极弱,溶液的pH接近7,即c(OH-)=10-7mol/L,代入方程即可解得:
c(Fe3+)=2.7×
10-18mol•L-1,故A正确;
B.56gFe为1mol,根据图示,一个S2O82-和一个Fe反应生成两个SO42-和一个Fe2+,该过程转移2个电子,但
Fe2+还要与S2O82-反应变成Fe3+和自由基(SO4-●),因此1mol铁参加反应要消耗1.5molS2O82-,共有1.5NA个S2O82-被还原,故B错误;
C.根据Na2S2O8的结构
,1mol过硫酸钠(Na2S2O8)含1mol过氧键,即含有NA个过氧键,故C错误;
D.根据图示,最后是将铁离子和亚铁离子转变为沉淀,与正五价砷共沉淀析出,则溶液的碱性越强,越有利于沉淀析出,即pH越大,越有利于去除废水中的正五价砷,故D错误;
【点睛】本题的易错点和难点为B,要注意观察图示,反应过程中Fe先与S2O82-反应生成SO42-和Fe2+,然后Fe2+再与S2O82-反应变成Fe3+和自由基(SO4-●),结合氧化还原反应中得失电子守恒计算判断。
第Ⅱ卷(非选择题,共64分)
13.C、H、O、N是构成生命的基本元素,是中学化学研究的重要内容之一。
(1)对碳原子核外两个未成对电子的描述,正确的是_____
A
电子云形状不同
B.自旋方向相同
C.能量不同
D.在同一轨道
(2)C、O、N三种元素第一电离能由大到小的顺序是_____
(3)HCHO分子中碳原子轨道的杂化类型是_____,福尔马林(HCHO的水溶液),HCHO极易与水互溶的主要原因是_____
(4)在有机银镜反应实验中其中一种反应物是配合物,写出此配合物离子的结构简式_____,提供孤电子对的成键原子是_____。
(5)如图是金刚石晶胞,每个碳原子的配位数是_____;
每个晶胞中含有的碳原子个数是_____;
若晶胞的边长是anm,该晶胞中两个碳原子之间的最短距离为_____nm。
【答案】
(1).B
(2).N>O>C(3).sp2(4).HCHO与水分子间存在氢键(5).[Ag(NH3)2]+(6).N(7).4(8).8(9).
a
(1)碳原子的电子排布式为1s22s22p2,结合核外电子的排布规律分析判断;
(2)C、O、N都是第二周期非金属元素,同一周期元素,自左而右,第一电离能呈增大趋势,结合N元素原子2p能级是半满状态分析排序;
(3)根据甲醛中的成键来分析碳原子的杂化类型,结合氢键对物质性质的影响分析解答;
(4)银镜反应实验中的反应物属于配合物的是Ag(NH3)2OH,据此分析解答;
(5)根据金刚石的晶胞结构结合均摊法计算晶胞中含有的碳原子数;
晶胞中两个碳原子之间的最短距离为晶胞体对角线的
,据此计算。
【详解】
(1)A、碳原子核外两个未成对电子,都属于2p能级,p能级沿x、y、z轴的方向电子云密度大,呈现哑铃型,则电子云形状相同,故A错误;
B、p能级又分x、y、z三个相互垂直的轨道,电子优先占据不同轨道,并且自旋方向相同,所以碳原子核外两个未成对电子,自旋方向相同,故B正确;
C、碳原子核外两个未成对电子,都属于2p能级,能量相同,故C错误;
D、p能级又分x、y、z三个相互垂直的轨道,电子优先占据不同轨道,所以碳原子核外两个未成对电子,不在同一轨道,故D错误;
故答案为:
B。
(2)C、O、N都是第二周期非金属元素,同一周期元素,自左而右,第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p能级是半满的稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O>C,故答案为:
N>O>C;
(3)甲醛分子中含有碳氧双键,1个甲醛分子中含有2个碳氢σ键,1个碳氧σ键,共有3个σ键,则碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化;
福尔马林是HCHO的水溶液,HCHO与水分子间存在氢键使得HCHO极易与水互溶,故答案为:
sp2;
HCHO与水分子间存在氢键;
(4)有机物的银镜反应实验中的反应物属于配合物的是Ag(NH3)2OH,配合物离子的结构简式为[Ag(NH3)2]+,NH3为配体,N原子中含有孤电子对,因此提供孤电子对的成键原子是N,故答案为:
[Ag(NH3)2]+;
N;
(5)根据图示,在金刚石晶胞中,每个碳原子周围有4个碳原子,碳原子的配位数是4;
每个晶胞中含有的碳原子个数是8×
+6×
+4=8;
,因此最短距离为
anm,故答案为:
4;
8;
a。
14.“阿比朵尔”是抗击新型冠状病毒潜在用药,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)有机物A含氧官能团名称_____;
(2)反应②、⑥反应类型分别是_____、_____;
(3)F的分子式为_____;
(4)请写出反应③的化学反应方程式_____;
(5)M是B的一种同分异构体,满足下列条件的同分异构体有_____种;
其中核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为2:
2:
1的结构简式_____;
①苯环上有3个取代基;
②能发生银镜反应;
③能发生水解反应,且1molM水解消耗4molNaOH
(6)设计由甲苯和丙酮(
)为原料制备合成
路线_____。
【答案】
(1).羟基和硝基
(2).还原反应(3).取代反应(4).C14H15O4N(5).
+
+H2O(6).6(7).
或
(8).
(1)根据常见官能团的结构和名称分析判断A的含氧官能团;
(2)根据流程图,反应②中B中硝基生成C后变成了氨基,反应⑥中G变成H后有2个H原子被溴原子代替,结合反应的特征分析判断反应类型;
(3)根据F的结构简式判断F的分子式;
(4)根据流程图,反应③为C在InBr3条件下与D生成E,C中氨基与D中羰基发生了脱水反应,据此书写反应的化学方程式;
(5)①苯环上有3个取代基;
②能发生银镜反应,说明结构中含有醛基;
③能发生水解反应,说明属于甲酸酯类物质,1molM水解消耗4molNaOH,说明结构中含有2个酯基,且水解生成的羟基为酚羟基,还含有1个-NH2,据此分析解答;
(6)根据题干流程图中C→E的反应可知,由甲苯和丙酮为原料制备合成
,需要有对氨基甲苯,因此需要先合成对硝基甲苯,据此分析解答。
(1)有机物A(
)的含氧官能团有羟基和硝基,故答案为:
羟基和硝基;
(2)根据流程图,反应②中B(
)中硝基生成C(
)后变成了氨基,为还原反应,反应⑥中G(
)变成H(
)后有2个H原子被溴原子代替,为取代反应,故答案为:
还原反应;
取代反应;
(3)F(
)的分子式为C14H15O4N,故答案为:
C14H15O4N;
(4)根据流程图,C(
)在InBr3条件下与D(
)生成E(
),C中氨基与D中羰基发生了脱水反应,因此反应③的化学方程式为
+H2O,故答案为:
+H2O;
(5)M是B(
)的一种同分异构体,①苯环上有3个取代基;
③能发生水解反应,且1molM水解消耗4molNaOH,说明结构中含有2个甲酸形成的酯基,且水解生成的羟基为酚羟基,即满足条件的M的同分异构体的苯环上的3个取代基:
2个HCOO-、1个-NH2,有6种;
1的结构简式为
,故答案为:
6;
;
(6)根据题干流程图中C→E的反应可知,由甲苯和丙酮(
,需要有对氨基甲苯和丙酮,因此需要先合成对硝基甲苯,因此合成路线为
。
【点睛】本题的易错点为(5),明确苯环上含有的侧链是解题的关键,要注意能够水解且能够发生银镜反应,结合B的分子式,符合条件的是甲酸酯类物质,而且该酯基水解生成的羟基为酚羟基。
15.利用含铬废料(主要含Cr2O3,还含有FeO、SiO2、Al2O3等杂质)制备重铬酸钠,实现清洁化工生产,工艺流程如图:
(1)焙烧Cr2O3转化为Na2CrO4的化学反应方程式是_____;
(2)实验室模拟此工业流程①,控制反应温度60℃的方法是_____;
(3)流程②用石墨做电极电解Na2CrO4溶液,制备Na2Cr2O7,其原理如图所示,a是_____极;
电极Ⅱ的电极反应式是_____;
当生成2molNa2Cr2O7时,电路中转移的电子_____mol;
(4)由下图和下表中的溶解度变化,流程③制备K2Cr2O7,应先充分加热,然后_____反应才能顺利进行;
重铬酸钠的溶解度表:
温度℃
10
20
40
60
80
100
溶解度%
61.6
62.8
65.1
71.8
78.7
81.1
(5)为进一步减少制得的K2Cr2O7晶体中NaCl等杂质,应再进行_____操作;
(6)流程④Na2Cr2O7溶液与乙醇反应,乙醇可能被氧化为_____(写一种即可)。
【答案】
(1).2Cr2O3+4Na2CO3+3O2
4Na2CrO4+4CO2
(2).水浴加热(3).负极(4).4OH-―4e-=2H2O+O2↑或2H2O-4e-=O2↑+4H+(5).4(6).冷却结晶(降低温度)(7).重结晶(8).乙醛(CH3CHO)、乙酸(CH3COOH)、二氧化碳(CO2)等