原创届全国II卷高考化学模拟卷八Word文档格式.docx
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NH4++OH-=NH3↑+H2O
D
测定等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO的pH值
Na2CO3>NaClO
酸性:
H2CO3<HClO
11.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。
某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下,当该装置工作时,下列说法正确的是
A.盐桥中Cl-向Y极移动
B.电路中流过7.5mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为16.8L
C.电流由X极沿导线流向Y极
D.Y极发生的反应为2NO3-+10e-+6H2O===N2↑+12OH—,周围pH增大
12.位于不同主族的四种短周期元素甲、乙、丙、丁,其原子序数依次增大,原子半径r(丁)>
r(乙)>
r(丙)>
r(甲)。
四种元素中,只有一种为金属元素,乙和丙原子的最外层电子数之和为丁原子的最外层电子数的3倍。
据此推断,下述正确的是
A.简单氢化物的沸点:
乙>
丙
B.由甲、乙两元素组成的化合物溶于水呈碱性
C.丙和丁两元素的最高价氧化物的水化物之间能发生反应
D.由甲和丙两元素组成的分子,不可能含非极性键
13.25°
C,改变0.01mol·
L一1CH3COONa溶液的pH.溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的对数值lgc与溶液pH的变化关系如图所示,下列叙述正确的是
A.图中任意点均满足c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)
B.0.01mol·
L-1CH3COOH的pH约等于线a与线c交点处的横坐标值
C.由图中信息可得点x的纵坐标值为−4.74
D.25°
C时,
的值随pH的增大而增大
。
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.甲酸(化学式HCOOH,分子式CH2O2,相对分子质量46),俗名蚁酸,是最简单的羧酸,无色而有刺激性气味的易挥发液体。
熔点为8.6℃,沸点100.8℃,25℃电离常数Ka=1.8×
10-4。
某化学兴趣小组进行以下实验。
Ⅰ.用甲酸和浓硫酸制取一氧化碳
A.
B.
C.
D.
(1)请说出图B中盛装碱石灰的仪器名称__________。
用A图所示装置进行实验。
利用浓硫酸的脱水性,将甲酸与浓硫酸混合,甲酸发生分解反应生成CO,反应的化学方程式是________;
实验时,不需加热也能产生CO,其原因是_______。
(2)如需收集CO气体,连接上图中的装置,其连接顺序为:
a→__________(按气流方向,用小写字母表示)。
Ⅱ.对一氧化碳的化学性质进行探究
资料:
ⅰ.常温下,CO与PdCl2溶液反应,有金属Pd和CO2生成,可用于检验CO;
ⅱ.一定条件下,CO能与NaOH固体发生反应:
CO+NaOH
HCOONa
利用下列装置进行实验,验证CO具有上述两个性质。
(3)打开k2,F装置中发生反应的化学方程式为_____________;
为了使气囊收集到纯净的CO,以便循环使用,G装置中盛放的试剂可能是_________,H装置的作用是____________。
(4)现需验证E装置中CO与NaOH固体发生了反应,某同学设计下列验证方案:
取少许固体产物,配置成溶液,在常温下测该溶液的pH,若pH>
7,证明CO与NaOH固体发生了反应。
该方案是否可行,请简述你的观点和理由:
________,_________。
(5)25℃甲酸钠(HCOONa)的水解平衡常数Kh的数量级为____________。
若向100ml0.1mol.L-1的HCOONa溶液中加入100mL0.2mol.L-1的HCl溶液,则混合后溶液中所有离子浓度由大到小排序为_________。
27.LiCoO2(钴酸锂)是锂离子电池的正极材料。
以某海水为原料制备钴酸锂的一种流程如下:
已知如下信息:
①该海水中含浓度较大的LiCl,含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。
②碳酸锂的溶解度与温度关系如图所示:
③常温下,几种难溶物质的溶度积数据如下:
物质
Li2CO3
MgCO3
CaCO3
MnCO3
Mg(OH)2
Ksp
2.5×
102
6.8×
106
2.8×
109
2.3×
1011
6.0×
1010
请回答下列问题:
(1)LiCoO2中钴的化合价为________。
滤渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和__________(填化学式)。
(2)调节pH=5的目的是__________。
(3)“沉锂”包括过滤、洗涤等,宜用_________(填“热水”或“冷水”)洗涤Li2CO3。
加入纯碱的量与锂回收率的关系如表所示:
序号
沉淀质量/g
碳酸锂含量/%
锂回收率/%
①
0.9∶1
10.09
92.36
77.67
②
1.0∶1
10.97
90.19
82.46
③
1.1∶1
11.45
89.37
85.27
④
1.2∶1
12.14
84.82
85.45
从生产成本考虑,宜选择_______(填序号)方案投料。
(4)“除杂2”中调pH=13时c(Mg2+)=_________mol·
L-1。
(5)“合成”中采用高温条件,放出一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
写出“合成”发生反应的化学方程式________。
(6)在“合成”中制备1molLiCoO2转移电子的物质的量为__________。
28.处理、回收利用CO是环境科学家研究的热点课题。
回答下列问题:
Ⅰ.处理大气污染物
CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应原理为:
有人提出上述反应可以用“Fe+”作催化剂。
其总反应分两步进行:
(1)第一步:
;
第二步:
____(写反应方程式)。
(2)第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率____第一步反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
Ⅱ.合成天然气(SNG)涉及的主要反应原理如下:
CO甲烷化:
水煤气变换:
(3)反应
的△H=___kJ/mol。
(4)在一恒容容器中,按照nmolCO和3nmolH2投料发生CO甲烷化反应,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所示,下列说法正确的是_____(填标号)。
a.温度:
T1<
T2<
T3
b.正反应速率:
v(e)>
v(c)>
v(b)
c.平衡常数:
K(a)<
K(d)<
K(c)
d.平均摩尔质量:
M(a)>
M(b)=M(e)
(5)在恒压管道反应器中,按n(H2)︰n(CO)=3︰1通入原料气发生CO甲烷化反应,400℃、P总为100kPa时反应体系平衡组成如下表所示。
组分
H2
CO
CH4
H2O
CO2
体积分数
8.50
1.50
45.0
44.0
1.00
则该条件下CO的总转化率α=___。
(保留一位小数)
(6)将制备的CH4用来组成下图所示燃料电池电解制备N2O5
①阳极的电极反应为_____。
②理论上制备1molN2O5,石墨2电极消耗气体的体积为_____L(标准状况)。
(2)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,则每科按所做的第一题计分。
35.钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
(1)基态钛原子的价电子排布式为_____________,与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有____________种。
(2)钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料,钛的硬度比铝大的原因是_________。
(3)在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,可得到配位数为6、组成为TiCl3·
6H2O的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为1:
5,则该配合离子的化学式为___________。
(4)半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合,其结构如下图所示。
①组成M的元素中,电负性最大的是_________(填名称)。
②M中碳原子的杂化方式为____________。
③M中不含________(填代号)。
a.π键b.σ键c.离子键d.配位键
(5)金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一。
其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。
①A、B、C、D4种微粒,其中氧原子是________(填代号)。
②若A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),则D的原子坐标为D(0.19a,____,___);
钛氧键的键长d=______(用代数式表示)。
36.化合物W是一种药物的中间体,一种合成路线如图:
已知:
(1)A的系统命名为___。
(2)反应②的反应类型是__。
(3)反应⑥所需试剂为___。
(4)写出反应③的化学方程式为___。
(5)F中官能团的名称是___。
(6)化合物M是D的同分异构体,则符合下列条件的M共有__种(不含立体异构)。
①1molM与足量的NaHCO3溶液反应,生成二氧化碳气体22.4L(标准状态下);
②0.5molM与足量银氨溶液反应,生成108gAg固体其中核磁共振氢谱为4组峰且峰面积比为6∶2∶1∶1的结构简式为__(写出其中一种)。
(7)参照上述合成路线,以C2H5OH和
为起始原料,选用必要的无机试剂合成
,写出合成路线__。
答案与解析
7.【答案】B
【解析】胃酸的主要成分为HCI,Al(OH)3与HCI反应达到中和过多胃酸的目的,正确,A不选;
碘元素是人体必需微量元素,不能摄入过多,而且微量元素碘可以用无毒IO3-或I-补充,而I2有毒不能服用,错误,B选;
葡萄糖是食品添加剂,也可直接服用,同时葡萄糖通过氧化成葡萄糖酸之后,可以用于制备补钙剂葡萄糖酸钙,正确,C不选;
漂白粉含Ca(ClO)2和CaCl2,其中有效成分Ca(ClO)2具有强氧化性,能够氧化有色物质,起到漂白的作用,正确,D不选。
答案选B。
8.【答案】C
【解析】金刚石中平均1个碳原子形成2个共价键,石墨中平均1个碳原子形成1.5个共价键,因此12g金刚石与12g石墨所含共价键数不相等,A错误;
常温下,lLpH=7的1mol/LHCOONH4溶液显中性,根据电荷守恒守恒可知HCOO-与NH4+的浓度相等,但由于二者均水解,所以数目均小于NA,B错误;
0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应根据氯原子守恒可知生成HCl分子数为0.1NA,C正确;
100g34%的H2O2(物质的量是1mol)中加入MnO2充分反应生成0.5mol氧气,转移电子数为NA,D错误;
答案选C。
9.【答案】C
【解析】A.在该物质分子中含有6个饱和碳原子,由于饱和碳原子构成的是四面体结构,所以分子中不可能所有碳原子可能在同一平面,A错误;
B.乙苯分子式是C8H10,1,1-二环丙基乙烯分子式是C8H12,二者的分子式不相同,因此乙苯与1,1-二环丙基乙烯不是同分异构体,B错误;
C.该物质分子结构对称,若2个Cl原子在同一个C原子上,有2种不同的结构;
若2个Cl原子在不同的C原子上,其中一个Cl原子在不饱和C原子上,可能有2种不同结构;
若其中一个Cl原子位于连接在不饱和C原子的环上的C原子上,另一个C原子可能在同一个环上有1种结构;
在不同环上,具有2种结构;
若一个Cl原子位于-CH2-上,另一个Cl原子在同一个环上,只有1种结构;
在两个不同环上,又有1种结构,因此可能的同分异构体种类数目为:
2+2+1+2+1+1=9,C正确;
D.该物质含有不饱和的碳碳双键,可发生加成反应、加聚反应;
含有环丙基结构,能够发生取代反应,该物质属于不饱和烃,能够发生燃烧反应,催化氧化反应,因此不仅仅能够发生上述反应,D错误;
故合理选项是C。
10.【答案】A
【解析】A.向浓度均为0.10mol•L-1的KCl和KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现黄色沉淀,说明相同条件下AgI先于AgCl沉淀,二者为同种类型沉淀,Ksp越小溶解度越小,相同条件下越先沉淀,所以Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故A正确;
B.即便亚硫酸没有变质,先加入Ba(NO3)2溶液,再加入稀盐酸后硝酸根也会将亚硫酸根氧化沉硫酸根,故B错误;
C.向盛有NH4Al(SO4)2溶液的试管中,滴加少量NaOH溶液会先发生Al3++3OH-=Al(OH)3↓,并不能生成氨气,故C错误;
D.测定等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO的pH值,Na2CO3>NaClO可以说明HCO3-的酸性强于HClO,若要比较H2CO3和HClO的酸性强弱,需要测定等物质的量浓度NaHCO3和NaClO的pH值,故D错误;
故答案为A。
11.【答案】D
【解析】根据处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图可知,装置属于原电池装置,X是负极,发生失电子的氧化反应,Y是正极,发生得电子的还原反应
,电解质里的阳离子移向正极,阴离子移向负极,电子从负极流向正极。
A.处理垃圾渗滤液的装置属于原电池装置,溶液中的阴离子移向负极,即氯离子向X极移动,故A错误;
B.电池总反应为:
,该反应转移了15个电子,即转移15个电子生成4个氮气,故电路中流过7.5mol电子时,产生2mol氮气,即44.8L,B错误;
C.电流由正极流向负极,即Y极沿导线流向X极,故C错误;
D.Y是正极,发生得电子的还原反应,
,周围pH增大,故D正确;
答案选D。
12.【答案】C
【解析】甲、乙、丙、丁的原子序数逐渐增大,根据元素周期律:
从左到右原子半径减小,从上到下原子半径减小的规则,若它们在同一周期,应该有r(甲)>
r(乙)>
r(丙)>
r(丁)的关系,现在r(丁)是最大的,r(甲)是最小的,说明丁应该在第三周期,乙、丙同处第二周期,甲在第一周期,则甲为氢。
又因为四种元素不同主族,现假设丁为金属,若丁为镁,乙、丙不可能同为非金属;
若丁为铝,则乙为碳,丙为氮,成立。
然后对选项进行分析即可。
A.乙的简单氢化物为甲烷,丙的简单氢化物为氨气,氨气中存在氢键,因此氨气的沸点大于甲烷,A项错误;
B.甲、乙两元素组成的化合物为烃类,烃类不溶于水,B项错误;
C.丙的最高价氧化物的水化物为硝酸,丁的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝,二者可以发生反应,C项正确;
D.甲和丙可以组成
(肼),
中存在N-N非极性键,D项错误;
13.【答案】C
【解析】碱性增强,则c(CH3COO-)、c(OH-)增大,c(CH3COOH)、c(H+)减小,当pH=7时c(OH-)=c(H+),因此a、b、c、d分别为c(CH3COO-)、c(H+)、c(CH3COOH)、c(OH-)。
A.如果通过加入NaOH实现,则c(Na+)增加,故A错误;
B.线a与线c交点处,c(CH3COO-)=c(CH3COOH),因此
,所以0.01mol∙L−1CH3COOH的
,
,pH=3.37,故B错误;
C.由图中信息可得点x,lg(CH3COOH)=−2,pH=2,
,lg(CH3COO-)=−4.74,因此x的纵坐标值为−4.74,故C正确;
D.25°
,Ka、Kw的值随pH的增大而不变,故
不变,故D错误。
综上所述,答案为C。
26.【答案】球形干燥管HCOOH
CO↑+H2O浓硫酸与甲酸混合时放出大量的热c→b→e→d→fPdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl氢氧化钠溶液除去CO中水蒸气方案不可行无论CO与NaOH固体是否发生反应,溶液的pH均大于710-11c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)
【解析】A装置利用浓硫酸的脱水性制备CO,生成的CO中含有挥发出的甲酸气体,需要利用碱石灰除去甲酸,利用排水法收集CO,结合物质的性质和装置分析解答。
Ⅰ.
(1)图B中盛装碱石灰的仪器名称是球形干燥管。
利用浓硫酸的脱水性,将甲酸与浓硫酸混合,甲酸发生分解反应生成CO,根据原子守恒可知反应的化学方程式是HCOOH
CO↑+H2O。
由于浓硫酸与甲酸混合时放出大量的热,所以实验时,不需加热也能产生CO。
(2)根据以上分析可知如需收集CO气体,连接上图中的装置,其连接顺序为:
a→c→b→e→d→f。
Ⅱ.(3)打开k2,由于常温下,CO与PdCl2溶液反应,有金属Pd和CO2生成,则F装置中发生反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl;
由于F装置中有二氧化碳和氯化氢生成,且二者都是酸性气体,则为了使气囊收集到纯净的CO,以便循环使用,G装置中盛放的试剂可能是氢氧化钠溶液。
剩余的CO中还含有水蒸气,则H装置的作用是除去CO中水蒸气。
(4)由于无论CO与NaOH固体是否发生反应,溶液的pH均大于7,所以该方案不可行;
(5)25℃甲酸电离常数Ka=1.8×
10-4,则25℃甲酸钠(HCOONa)的水解平衡常数Kh=
,其数量级为10-11。
若向100mL0.1mol·
L-1的HCOONa溶液中加入100mL0.2mol·
L-1的HCl溶液,反应后溶液中含有等物质的量浓度的甲酸、氯化钠、氯化氢,则混合后溶液中所有离子浓度由大到小排序为c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)。
27.【答案】+3MnCO3除去过量的Na2CO3,避免蒸发浓缩时析出Li2CO3热水③6.0×
10-82Li2CO3+4CoCO3+O2
4LiCoO2+6CO21mol
【解析】
(1)LiCoO2中锂为+1价,氧为-2价,则钴为+3价。
由表中溶度积知,碳酸锰难溶于水,因此滤渣1中主要有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和MnCO3。
(2)加入盐酸除去过量的碳酸钠,否则碳酸锂会在浓缩时析出,损失锂元素。
(3)碳酸锂的溶解度随温度升高而减小,用热水洗涤比冷水好,减小锂元素损失。
从投料比看出,序号③的比例中,投入碳酸钠量较小,锂回收率较高,可降低生产成本。
(4)pH=13,c(OH-)=1×
10-1mol·
L-1,c(Mg2)=
=6.0×
10-8mol·
L-1。
答案为:
10-8;
(5)在合成中钴的反应中钴的化合价升高,必有O2参与反应,副产物是CO2。
(6)Co元素化合价从+2升高到+3价,生成1molLiCoO2转移1mol电子。
28.【答案】FeO++CO=Fe++CO2大于-165ad
N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+16.8
(1)根据催化剂定义可知第二步反应中,中间产物(FeO+)氧化CO生成CO2本身被还原成Fe+,方程式为:
FeO++CO=Fe++CO2;
(2)第二步反应对总反应速率没有影响,说明第一步是慢反应,控制总反应速率,第二步反应速率大于第一步反应速率;
(3)由①CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)△H1=-206.2kJ•mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ•mol-1
结合盖斯定律可知,①-②得到CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)△H=-206.2kJ•mol-1-(-41.2kJ•mol-1)=-165kJ/mol;
(4)该反应为放热反应,相同压强下温度越高CO的平衡转化率越小,所以温度温度:
T3,故a正确;
温度越高反应速率越快,所以v(c)>
v(b),相同温度下压强越大,反应速率越快,所以v(e)<
v(c),故b错误;
该反应正反应为放热反应,温度越高平衡常数越小,所以K(a)>
K(d)>
K(c),故c错误;
气体的质量不变,所以平衡正向移动气体物质的量减小,平均摩尔质量增大,即CO的转化率越大,平均摩尔质量越大,所以:
M(b)=M(e),故d正确;
综上所述选ad;
(5)设n(H2)=3mol、n(CO)=1mol,恒压恒温条件下气体的体积分数之比等于物质的量分数之比,设平衡时混合气体总物质的量为xmol,根据C原子守恒得(45.0%+1.00%+1.5%)×
xmol=1mol,解得x=
mol,则CO的转化为
;
(6)①图中左侧装置为燃料电池,通入CH4的一极为原电池的负极,发生氧化反应,通入氧气气体一极为原电池的正极,发生还原反应;
则右侧装置中Pt2电极为阴极,Pt1电极为阳极极;
阳极N2O4被氧化成N2O5,电极方程式为:
N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+;
②根据阳极反应方程式可知,制备1molN2O5,转移电子1mol,石墨2电极反应为O2+4e-+2CO2=2CO32-,转移1mol电子需要消耗0.25mol氧气和0.5mol二氧化碳,消耗气体标况下体积为0.75mol×
22.4L/mol=16.8L。
35.【答案】3d24s23Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强[TiCl(H2O)5]2+氧sp2sp3cBD0.81a0.5c
(1)钛原子核外有22个电子,基态钛原子的价电子排布式为3d24s2;
基态钛原子的未成对电子数为2;
第四周期中未成对电子数为2的元素还有3种,分别是Ge、Se、Ni;
(2)