全国高考化学全真模拟试题第3卷解析版Word文档格式.docx
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故选A。
9.Cu2(OH)2CO3悬浊液是环保型木材防腐剂,某兴趣小组利用CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合反应进行制备,多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略有差异,查阅资料表明,可能由于条件控制不同使其中混有较多Cu(OH)2或Cu4(OH)6SO4。
已知:
Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、Cu4(OH)6SO4均难溶于水,可溶于酸;
分解温度依次为80℃、200℃、300℃。
下列方案设计及其叙述不正确的是
A.Cu2(OH)2CO3、Cu4(OH)6SO4均属于碱式盐
B.取少量悬浊液于试管中,将试管放入装有沸水的小烧杯中水浴加热一段时间取出试管观察;
若试管中有黑色固体生成,说明悬浊液中混有Cu(OH)2
C.取少量悬浊液,过滤,充分洗涤后,取滤渣于试管中,滴加几滴0.1mol/L氯化钡溶液,充分振荡;
若有白色沉淀生成,说明悬浊液中混有Cu4(OH)6SO4
D.上述实验需要95mL0.5mol·
L-1的CuSO4溶液,配制时需称取12.5gCuSO4·
5H2O
【答案】C
【解析】根据碱式盐定义,电离出的阴离子除酸根离子外,还有OH-的盐,A正确;
依据氢氧化铜受热分解生成氧化铜黑色沉淀设计实验来分析验证,取少量悬浊液于试管中利用沸水浴加热试管,B正确;
实验验证杂质的存在,可以检验是否含硫酸根离子检验Cu4(OH)6SO4的存在,需加入盐酸排除其他离子的干扰,加入氯化钡若生成白色沉淀,则证明含Cu4(OH)6SO4,C错误;
配制95mL硫酸铜溶液,需要100mL的容量瓶,故溶质CuSO4的物质的量为0.05mol,则需要CuSO4·
5H2O也为0.05mol,其质量为12.5g,D正确。
10.已知磷酸分子(
)中的三个氢原子都可以与重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换。
又知次磷酸(H3PO2)也可与D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能与D2O发生氢交换。
下列说法正确的是
A.H3PO2属于三元酸B.H3PO2的结构式为
C.NaH2PO2属于酸式盐D.NaH2PO2溶液可能呈酸性
【答案】B
【解析】A项,次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能跟D2O发生氢交换,则H3PO2中只有一个羟基氢,为一元酸,故A错误;
B项,H3PO2中只有一个羟基氢,为一元酸,则其结构为
,故B正确;
C项,H3PO2为一元酸,则NaH2PO2属于正盐,故C错误;
D项,NaH2PO2是强碱盐,不能电离出H+,则其溶液可能显中性或碱性,不可能呈酸性,故D错误;
故选B。
11.常温下0.1mol·
L-1亚硫酸溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-三种微粒所占物质的量分数(a)随pH变化的关系如图所示。
下列说法不正确的是
A.由图中数据可计算得到常温下亚硫酸溶液的Ka2
B.在0.1mol·
L-1H2SO3溶液中,存在:
c2(H+)=c(H+)·
c(HSO3-)+2c(H+)·
c(SO32-)+Kw
C.向pH为7的溶液中滴入少量稀盐酸造成的溶液pH变化小于向pH为4.0的溶液中滴入相同量稀盐酸造成的溶液pH变化
D.在pH=2.0溶液中:
c(H2SO3)>
c(HSO3-)>
c(H+)>
c(OH-)
【解析】A项,H2SO3是二元弱酸,在溶液中电离是分步进行的,亚硫酸的第一步电离方程式为:
H2SO3
H++HSO3-,根据图象可知,pH=7时,亚硫酸氢根离子浓度等于亚硫酸根离子浓度,Ka1=c(H+)=10-7,故A正确;
B项,在0.10mol•L-1H2SO3溶液中,根据电荷守恒可得:
c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-),将电苻守恒式两边都乘c(H+)可得:
c2(H+)=c(H+)•c(HSO3-)+2c(H+)•c(SO32-)+c(H+)•c(OH-),Kw=c(H+)•c(OH-),所以c2(H+)=c(H+)•c(HSO3-)+2c(H+)•c(SO32-)+Kw,故B正确;
C项,溶液的pH=7时显中性,所以c(OH-)=c(H+),根据图象知,溶液中含有SO32-和HSO3-,存在水解平衡和电离平衡,是缓冲溶液加入少量稀盐酸,溶液pH的变化较小,pH为4.0的溶液中只存在HSO3-的电离,滴入相同量稀盐酸造成的溶液pH变化较大,故C正确;
D项,在pH=2.0的溶液中,根据图象曲线可知c(HSO3-)>c(H2SO3),正确的离子浓度大小为:
c(HSO3-)>c(H2SO3)>c(H+)>c(OH-),故D错误;
12.二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。
工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备,其原理如图所示:
A.b电极接电源的负极,在b极区流出的Y溶液是稀盐酸
B.二氧化氯发生器中排出的X溶液中溶质主要为NaCl和NaOH
C.电解过程中二氧化氯发生器中产生2.24L(标准状况)NH3,则b极产生0.6gH2
D.电解池a极的电极反应式为NH4+-6e-+4OH-+3Cl-=NCl3+4H2O
【解析】A项,电解池右边产生氢气,则b电极接电源的负极,在b极区氢离子得电子产生氢气,氯离子通过阴离子交换膜进入左边,盐酸变稀,则流出的Y溶液是稀盐酸,选项A正确;
B项,二氧化氯发生器中发生的反应为:
NCl3+6NaClO2+3H2O=3NaCl+3NaOH+6ClO2
+NH3↑,则排出的X溶液中溶质主要为NaCl和NaOH,选项B正确;
C项,电解过程中二氧化氯发生器中产生2.24L(标准状况)NH3,根据反应NCl3+6NaClO2+3H2O=3NaCl+3NaOH+6ClO2
+NH3↑,转移的电子的物质的量为0.6mol,则b极产生0.6gH2,选项C正确;
D项,电解池a极的电极反应式为NH4+-6e-+4H2O+3Cl-=NCl3+4H+,选项D不正确。
13.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,四种元素形成的单质依次为m、n、p、q;
r、t、u是这些元素组成的二元化合物,其中u为葡萄酒中的抑菌成分;
25℃,0.01mol/L的v溶液中:
=1.0×
10-10。
上述物质的转化关系如图所示,下列说法不正确的是
A.简单离子半径:
W>
Y>
Z>
X
B.W,Y分別与X元素形成的简单化合物的沸点:
Y>
W
C.Z2Y和ZX都只存在离子键
D.v能抑制水的电离,u能促进水的电离
【解析】25℃,0.01mol/L的v溶液中:
10-10,说明v是一元强碱,v是NaOH;
u为葡萄酒中的抑菌成分,u是SO2;
X、Y、Z、W的原子序数依次增大,所以X、Y、Z、W分别是H、O、Na、S四种元素。
A项,简单离子半径:
S2->
O2->
Na+>
H+,故A正确;
B项,H2O的沸点大于H2S,故B正确;
C项,Na2O、NaH只存在离子键,故C正确;
D项,二氧化硫的水溶液是亚硫酸,能抑制水的电离,故D错误。
第Ⅱ卷(非选择题共58分)
二、必做题(本题共3小题,共43分。
每个试题考生都必须作答)
26.(14分)某小组同学欲探究NH3的催化氧化反应,按下图装置进行实验。
A、B装置可选用的药品:
浓氨水、H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2。
(1)NH3催化氧化的化学方程式是______________________________________。
(2)甲、乙两同学分别按上图装置进行实验。
一段时间后,装置G中的溶液都变成蓝色。
①甲观察到装置F中有红棕色气体,生成红棕色气体的化学方程式是______________
。
②乙观察到装置F中只有白烟生成,白烟的成分是__________(填化学式)。
③用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因:
__________________________。
(3)为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体,可在原实验的基础上进行改进:
①甲认为可调节K1和K2控制A、B装置中的产气量,应__________(填“增加”或“减少”)装置A中的产气量,或__________(填“增加”或“减少”)装置B中的产气量。
②乙认为可在装置E、F间增加置,该装置可以是__________(填字母序号)。
(4)为实现该反应,也可用下图所示的装置替换题.给装置中虚线框部分,
化合物X为__________;
NH4HCO3的作用是________________________。
【答案】
(1)4NH3+5O2
4NO+6H2O(2分)
(2)①2NO+O2==2NO2(2分)②NH4NO3(1分)
③3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O(2分)
(3)①增加(1分)减少(1分)②abc(2分)
(4)Na2O2(1分)NH4HCO3受热分解放出NH3;
同时放出的CO2和H2O分别与Na2O2反应生成O2(2分)
【解析】
(1)氨的催化氧化反应,氨气中-3价的氮被氧气氧化成显+2价的一氧化氮,化学反应方程式为:
4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(2)①氨气发生了催化氧化的产物一氧化氮,一氧化氮极易和氧气化合为二氧化氮,即2NO+O2=2NO2;
所以装置F中有红棕色气体产生;
②乙观察到装置F中只有白烟生成,白烟是由于氨气和硝酸反应NH3+HNO3=NH4NO3,生成了白色的NH4NO3固体;
③在装置G中,生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,化学方程式为:
3NO2+H2O═2HNO3+NO,获得硝酸,金属铜和硝酸反应,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O实质是:
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)①为了充分氧化氨气,氧气需过量,故需增加氧气的量或减少氨气的量。
由气体的干燥装置可知,A为制氧气的装置、B为制取氨气的装置,故可增加装置A中的产气量或减少装置B中的产气量;
②E装置是氨气的催化氧化装置,从装置中出来的气体中有氧气和氨气和一氧化氮和水蒸气,因4NO+2H2O+3O2=4HNO3,NH3+HNO3=NH4NO3,所以避免F中生成硝酸铵,实现在F中看到红棕色的二氧化氮,需除去水或氨气,需在装置E、F间增加一个装置,该装置可以将氨气或水除去,a碱石灰吸收水蒸气,可以通过防倒吸的b装置吸收氨气,可以通过浓硫酸吸收氨气和水蒸气,实现在F中看到红棕色的二氧化氮,需选abc;
(4)为实现2NO+O2═2NO2该反应,须生成氧气,碳酸氢铵受热分解生成氨气和水和二氧化碳,放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2,则X为Na2O2。
27.(14分)2019年1月7日于深圳,华为宣布推出鲲鹏920芯片,创造了计算性能新记录!
组成芯片的核心物质是高纯度硅。
下图是以石英砂为原料同时制备硅和金属锂。
LiCl的熔点是605℃、沸点是1350℃;
NH4Cl在100℃开始挥发,337.8℃分解完全。
常温下,Ksp[Fe(OH)3]=2.64×
10-39,Ksp[Al(OH)3]=1×
10-33。
(1)粗硅中常含有副产物SiC,请写出反应①中生成SiC的反应方程式______________。
(2)整个制硅过程必须严格控制无水无氧。
SiHCl3遇水能发生剧烈反应,写出该反应的化学方程式。
(3)假设每一轮次制备1mol纯硅,且生产过程中硅元素没有损失,反应②中HCI的利用率为90%,反应③中H2的利用率为93.75%。
则在第二轮次的生产中,补充投入HC1和H2的物质的量之比是。
(4)试剂X是______;
请写出操作名称:
a_____;
b_______。
(5)本生产工艺要求,要控制LiCl和NH4Cl溶液中的杂质离子浓度在1.0×
10-6mol·
L-1以下,应控制溶液的pH为_____,此时溶液中Fe3+的浓度为_______。
(1)SiO2+3C
SiC+2CO↑(2分)
(2)3SiHCl3+3H2O==H2SiO3+H2↑+3HCl(2分)
(3)5:
1(2分)(4)氨水(2分)过滤(1分)加热(1分)
(5)pH=5(2分)c(Fe3+)=2.64×
10-12mol/L(2分)
(1)由图可确定反应物为二氧化硅、碳,生成物为碳化硅、一氧化碳,配平后反应方程式为:
SiO2+3C
SiC+2CO↑;
(2)SiHCl3遇水剧烈反应,化学反应方程式3SiHCl3+3H2O==H2SiO3+H2↑+3HCl;
(3)由题意可知:
Si(粗)+3HCl==SiHCl3+H2;
SiHCl3+H2==Si(纯)+3HCl;
根据方程式,制备1mol纯硅,循环生产中能产生3molHCl,但HCl的利用率是90%,因此需要增加[(3/0.9)-3]molHCl,循环生产中产生1molH2,但H2的利用率为93.75%,因此需增加[(1/0.9375)-1]molH2,因此,补充投入HCl和H2的物质的量之比为:
[(3/0.9)-3]:
[(1/0.9375)-1]=5:
1。
(4)根据流程图,加入X后过滤得到氯化铵和氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,可以推断试剂X是氨水;
氢氧化铁、氢氧化铝为沉淀,操作a的名称是过滤;
根据“LiCl的熔点是605℃、沸点是1350℃,NH4Cl在100℃开始挥发,337.8℃分解完全”,分离LiCl和NH4Cl的固体混合物应用加热法,操作b的名称是加热;
(5)要控制LiCl和NH4Cl溶液中的杂质离子浓度在1.0×
L-1以下,Al(OH)3、Fe(OH)3类型相同,由于Ksp[Al(OH)3]>
Ksp[Fe(OH)3],当Al3+在1×
10-6mol/L以下时,Fe3+一定在1×
10-6mol/L以下,所以控制溶液中c(OH-)=
mol/L=1×
10-9mol/L,c(H+)=1×
10-5mol/L,控制溶液的pH=5;
此时溶液中Fe3+的浓度为2.64×
10-39÷
(1×
10-9)3=2.64×
10-12(mol/L),即c(Fe3+)=2.64×
10-12mol/L。
28.(15分)碳、氮是中学化学重要的非金属元素,在生产、生活中有广泛的应用。
(1)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是:
在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置,使NO与CO反应,产物都是空气中的主要成分。
写出该反应的热化学方程式______________________________________。
①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+179.5kJ/mol
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-112.3kJ/mol
③NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234kJ/mol
(2)己知植物光合作用发生的反应如下:
6CO2(g)+6H2O(l)
C6H12O6(s)+6O2(g)△H=+669.62kJ/mol
该反应达到化学平衡后,若改变下列条件,CO2转化率增大的是__________。
a.增大CO2的浓度b.取走一半C6H12O6c.加入催化剂d.适当升高温度
(3)N2O5的分解反应2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g),由实验测得在67℃时N2O5的浓度随时间的变化如下:
时间/min
1
2
3
4
5
C(N2O5)/(mol·
L-1)
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
计算在0~2min时段,化学反应速率v(NO2)=___mol•L-1•min-1。
(4)新的研究表明,可以将CO2转化为炭黑进行回收利用,反应原理如图所示。
①在转化过程中起催化作用的物质是_________________;
②写出总反应的化学方程式______________________________________。
(5)工业上以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2),反应的化学方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(l)
根据上述反应,填写下列空白
①己知该反应可以自发进行,则△H___0。
(填“>
”、“<
”或“=”);
②一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比
=x,如图是x与CO2的平衡转化率(α)的关系。
α随着x增大而增大的原因是___________________;
B点处,NH3的平衡转化率为_______________________________。
③一定温度下,在3L定容密闭容器中充入NH3和CO2,若x=2,当反应后气体压强变为起始时气体压强的
时达到平衡,测得此时生成尿素90g。
该反应的平衡常数K=___。
(1)2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)ΔH=-795.8kJ/mol(2分)
(2)d(2分)(3)0.5(2分)
(4)①FeO(1分)②CO2
C+O2(1分)
(5)①<
(1分)②x越大,NH3的物质的量越大,CO2平衡正向移动,转化率增大(2分)32%(2分)③0.25(mol/L)-3(2分)
(1)产物都是空气中的主要成分,所以会生成N2和CO2,根据盖斯定律,
其热化学方应方程式为:
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)△H=-795.8kJ/mol;
(2)a项,增大CO2的浓度,CO2的转化率不一定增大,a错误;
b项,C6H12O6是固体,对平衡无影响,b错误;
c项,催化剂只改变反应速率,不改变平衡移动,对转化率无影响,c错误;
d项,该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,CO2转化率增大,d正确;
(3)据速率之比等于化学反应系数之比,
;
(4)根据图可知,FeO是催化剂,总反应方程式为:
CO2
C+O2(5)①该反应为反应前后气体分子数减小的反应,根据ΔG=ΔH-TΔS,ΔS<0,能自发进行ΔG<0,所以ΔH<0;
②x越大,NH3的物质的量越大,平衡正向移动,CO2转化率增大;
B点处x=4,原料气中NH3和CO2的物质的量比为4,CO2转化率为64%,假设NH3为4mol,CO2为1mol,则反应的CO2的物质的量为0.64mol,根据热反应方程式可知,反应的NH3的物质的量为1.28mol,其转化率为
③x=2,原料气中NH3和CO2的物质的量比为2,假设NH3为2xmol,CO2为xmol,设转化的CO2为nmol,其三段式为:
始/mol2xx00
转/mol2nnnn
平/mol(2x-2n)(x-n)nn
相同条件下,压强之比等于物质的量之比,平衡时,反应后气体压强变为起始时气体压强的
,其
,
,此时生成尿素90g,尿素的物质的量为
,体积为3L,其平衡常数为:
三、选做题(本题共2小题,考生根据要求选择其中一题进行作答)
37.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)氟代硼酸钾(KBe2BO3F2)是激光器的核心材料,我国化学家在此领域的研究走在了世界的最前列。
回答下列问题:
(1)氟代硼酸钾中各元素原子的第一电离能大小顺序是F>O>____________。
基态K+电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。
(2)NaBH4是有机合成中常用的还原剂,其中的阴离子空间构型是_______,中心原子的杂化形式为_______。
NaBH4中存在_____(填标号)。
a.离子键b.
氢键c.
σ键d.
π键
(3)BeCl2中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的BeCl2的结构式为________,其中Be的配位数为_______。
(4)第三周期元素氟化物的熔点如下表:
化合物
NaF
MgF2
AlF3
SiF4
PF5
SF6
熔点/℃
993
1261
1291
-90
-83
-50.5
解释表中氟化物熔点变化的原因:
_____________________。
(5)CaF2的一种晶胞如图所示。
Ca2+占据F-形成的空隙,其空隙率是________。
若r(F-)=x
pm,r(Ca2+)=y
pm,设阿伏加德罗常数的值为NA,则CaF2的密度ρ=_________g·
cm-3(列出计算表达式)。
(1)Be>B>K(1分)哑铃(1分)
(2)正四面体(1分)sp3(1分)a(1分)c(1分)
(3)
(1分)3(1分)
(4)前三种为离子晶体,晶格能依次增大,后三种为分子晶体,分子间力依次增大(2分)
(5)50%(2分)
(3分)
(1)第一电离能从左到右增大,但第IIA大于第IIIA,第VA大于第VIA,从上到下递减,氟代硼酸钾中各元素原子的第一电离能大小顺序是F>O>Be>B>K,基态K+电子占据最高能级为p能级,其电子云轮廓