山东省济宁市届高三第二次模拟考试理科综合化学试题.docx
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山东省济宁市届高三第二次模拟考试理科综合化学试题
山东省济宁市2018届高三第二次模拟考试理科综合化学试题
一、单选题
1.化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A.全球首段光伏高速公路亮相济南,光伏发电所用电池板主要材料是二氧化硅
B.苏轼《东栏梨花》“梨花淡白柳深青,柳絮飞时花满城。
”中柳絮的主要成分是蛋白质
C.平昌冬奥会“北京8分钟”主创团队用石墨烯制作发热服饰,说明石墨烯是能导热的金属材料
D.《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承滴露”,利用到蒸馏原理
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确是
A.电解熔融氧化铝,当阳极生成67.2L气体时,阴极产生4NA个Al
B.将1molCl2通入到水中,则有N(HClO)+N(Cl-)+N(ClO-)=2NA
C.4.2g乙烯和丙烯混合气体中含有的极性键数目为0.6NA
D.25℃,pH=7的NH4Cl和NH3·H2O的混合溶液中,含OH-的数目为10-7NA
3.已知苯乙烯b、立方烷d、环辛四烯p的分子式均为C8H8,下列说法正确的是
A.b、d、p中只有p的所有原子一定处于同一平面
B.b、d的二氯代物均只有三种
C.b、p均不能与酸性高锰酸钾溶液反应
D.b的同分异构体只有d和p
4.实验室探究SO2与Fe(NO3)3溶液反应的原理,装置如下图,实验中Y装置产生白色沉淀。
下列说法不正确的是
A.滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间N2
B.Y中产生的白色沉淀是BaSO4或BaSO3
C.产生白色沉淀的原因可能是在酸性条件下SO2与NO3-反应生成了SO42-
D.若将Fe(NO3)3换成FeCl3,Y中也能产生白色沉淀,说明Fe3+也能将SO2氧化
5.实验表明钠离子聚合物新型电池正负极材料均表现出较快的电极反应动力学,使得电池表现出类似电容器的高功率性能。
可以循环充放电高达50000次,这远远超过了传统可充电电池的循环寿命(<10000次)。
其放电时的工作原理如图。
下列说法不正确的是
A.充电时,阳极的电极反应式为3I--2e-=I3-
B.离子交换膜只能让阳离子通过而不能让阴离子通过
C.放电时,当转移0.5mol电子时,NaI溶液中增加NA个Na+
D.放电时,高聚物发生氧化反应
6.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大,元素W原子的最外层电子数与内层电子数相等,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。
下列说法错误的是
A.元素Z的最高价氧化物的水化物,在一定条件下可与X的单质发生反应
B.元素X与元素Z均可形成含18个电子的气态氢化物
C.元素Y的简单离子的半径小于Z的简单离子的半径,且二者在水溶液中不能大量共存
D.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构
7.25℃时,体积均为20mL、浓度均为0.1mol/L的两种酸HX、HY分别与0.1mol/L的NaOH溶液反应,所加NaOH溶液体积与反应后溶液的pH的关系如图所示。
下列叙述正确的是
A.加入10mLNaOH溶液时,a点c(X-)
B.b点溶液中,c(Y-)+2c(OH-)=c(HY)+2c(H+)
C.HY中加NaOH溶液至pH=7时,所得溶液中c(Y-)=c(Na+)=c(OH-)=c(H+)
D.25℃时,HX为强酸,HY为弱酸且Kb=10-8
二、填空题
8.氨基羧酸盐在工业、农业、生活中都有着十分广泛的应用。
氨基甲酸铵(NH2COONH4)可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等,甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]可用作补铁剂等。
已知:
i.氨基甲酸铵:
白色固体,易分解,易水解;甘氨酸亚铁:
易溶于水,难溶于乙醇。
ii.甘氨酸:
易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物。
iii.柠檬酸:
易溶于水和乙醇,有较强酸性和还原性。
实验室制备方法如下:
I.制备氨基甲酸铵:
反应的化学方程式为:
2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(g)△H<0
(1)图Ⅰ装置制备NH3,则所选试剂为_________________
(2)图Ⅲ装置制备氨基甲酸铵,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。
(注:
四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
)
①从反应后的混合物中分离出产品的实验操作是_______________(填操作名称)
②图Ⅱ装置进行尾气处理,则双通玻璃管的作用________________
③液体石蜡鼓泡瓶的作用是________________
④发生器用冰水冷却的原因是________________
II.制备(NH2CH2COO)2Fe:
装置如图(夹持和加热仪器已省略),用CO2气体将装置中空气排净,加入药品后,滴入柠檬酸并加热。
反应结束后过滤,将滤液蒸发浓缩,加入乙醇,过滤、干燥得到产品。
(3)烧杯中澄清石灰水的作用是_______________。
(4)柠檬酸可调节pH,体系pH与产率的关系如下表:
实验
1
2
3
4
5
6
7
8
体系pH
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
产率/%
65.74
74.96
78.78
83.13
85.57
72.98
62.31
56.68
分析pH过低使产率下降的原因是___________;柠檬酸的作用还有_____(填序号)。
a.作反应终点指示剂 b.防止二价铁被氧化 c.作催化剂 d.促进FeCO3溶解
(5)乙醇的作用是________________。
(6)若产品的质量为mg,则产率为________________。
9.过渡金属催化的反应已成为重要的合成工具,贵金属成本高,会对环境造成的不利影响。
因此研究成本低廉的含锰、铁、钴、镍、铜等催化剂应用成为热点。
以下是以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Co2+
7.6
9.4
Al3+
3.0
5.0
Zn2+
5.4
8.0
回答下列问题:
(1)“酸浸”时通入SO2的目的是____________,反应的离子方程式为______________。
(2)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)
ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是__________________。
(3)“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是____________。
(4)用得到的CoCO3等为原料采用微波水热法和常规水热法可以制得两种CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均为+2价),均可用作H2O2分解的催化剂,有较高的活性。
如图是两种不同方法制得的CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。
由图中信息可知:
____________法制取得到的催化剂活性更高,由此推测Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是____________。
(5)用纯碱沉淀转化法也可以从草酸钴(CoC2O4)废料得到CoCO3,向含有CoC2O4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有CoCO3沉淀生成时,溶液中
=___________。
[已知Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8Ksp(CoCO3) =1.4×10-13]
10.实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。
试运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知在一定温度下,①C(s)+CO2(g)
2CO(g)△H1=akJ/mol平衡常数K1;
②CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)△H2=bkJ/mol平衡常数K2;
某反应的平衡常数表达式K3=
,请写出此反应的热化学方程式:
__________,K1、K2、K3之间的关系是:
_____________。
(2)将原料气按n(CO2):
n(H2)=1:
4置于密闭容器中发生CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示
(虚线表示平衡曲线)。
①该反应的平衡常数K随温度降低而________(填“增大”或“减小”)。
②在密闭恒温(高于100℃)恒容装置中进行该反应,下列能说明达到平衡状态的是_____。
A.混合气体密度不再改变
B.混合气体压强不再改变
C.混合气体平均摩尔质量不再改变
D.n(CO2):
n(H2)=1:
2
③200℃达到平衡时体系的总压强为p,该反应平衡常数Kp的计算表达式为______。
(不必化简,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(3)500℃时,CO与水反应生成CO2和H2。
将CO2和H2分离得到H2的过程示意图如下。
①吸收池中所有离子浓度的等式关系是____________________________。
②结合电极反应式,简述K2CO3溶液的再生原理:
___________________。
11.新型钙钛矿太阳能电池是近几年来的研究热点,具备更加清洁、便于应用、制造成本低和效率高等显著优点,其中一种钙钛矿太阳能电池材料的晶胞如图。
回答下列问题:
(1)铅或铅盐的焰色反应为绿色,下列有关原理分析的叙述正确的是_________(填字母)。
a.电子从基态跃迁到较高的激发态b.电子从较高的激发态跃迁到基态
c.焰色反应的光谱属于吸收光谱d.焰色反应的光谱属于发射光谱
(2)碳原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为_________。
基态Pb原子核外电子排布,最后占据能级的电子云轮廓图形状为___________。
(3)CH3NH3+中含有化学键的类型有________(填字母序号),N原子的杂化形式为______,与CH3NH3+互为等电子体的分子为_________
a.极性键b.非极性键c.配位键d.离子键e.σ键f.π键
(4)NH4+中H—N—H的键角比NH3中H-N-H的键角大的原因是__________;NH3和水分子与铜离子形成的化合物中阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如右图),该化合物加热时首先失去水,请从原子结构角度加以分析:
__________。
(5)与I-紧邻的I-个数为__________。
X射线衍射实验测得晶胞参数:
密度为ag·cm-3,则晶胞的边长为____________pm(该物质的相对原子质量为M,NA表示阿伏加德罗常数的值)。
12.A(C2H4O)是基础有机化工原料,由A可制备聚碳酸酯(D)及食用香精茉莉酮(部分反应条件略去)如下图所示:
已知A、B的核磁共振氢谱均只有1组峰
(1)A的名称为_________;G中官能团的名称为_______。
(2)②的反应类型为__________;③的反应类型为__________
(3)D的结构简式为_______。
(4)反应①的化学方程式为_______。
(5)G的一种同分异构体,能与FeCl3溶液发生显色反应,苯环上只有2个取代基且互为对位,则符合条件的异构体有____种,其中核磁共振氢谱只有5组峰的是___________(写结构简式)。
(6)依据上述合成路线,试以A和HC≡CLi为原料合成1,3-丁二烯(注明反应条件)_____________________________________________。
山东省济宁市2018届高三第二次模拟考试理科综合化学试题参考答案
1.D
【解析】A.光伏发电所用电池板主要材料是晶体硅,A错;B.柳絮是柳树的种子,有白色绒毛,随风飘散如飘絮,其主要成分是纤维素,B错;C.石墨烯是非金属材料,C错;D.蒸令气上,利用了互溶混合物的沸点差异进行分离,该方法为蒸馏,故本题答案为D。
2.C
【解析】A.没指明在标准状况下,无法计算67.2L气体的物质的量,故A错;B.1molCl2含有2molCl原子,而氯气与水反应为可逆反应,反应不能进行到底,故溶液中含有HClO、Cl-、ClO-、Cl2,根据氯原子守恒可有:
N(HClO)+N(Cl-)+N(ClO-)+2N(Cl2)=2NA,故B错误;C.乙烯和丙烯最简式均为CH2,4.2g乙烯和丙烯混合气体中含有0.3molCH2,每个CH2中含有两个极性键,故0.3molCH2中含有0.6NA个极性键,C正确;D.溶液体积未知,不能计算OH-的物质的量,因此,D错误;综合以上分析,本题答案为:
C。
3.A
【解析】A.b、d、p中b的所有原子可能处于同一平面,p的所有原子一定处于同一平面,所以A选项正确;B.二氯代物取决于一氯代物中氢原子的种类,b分子中一氯代物有5种,则二氯代物有10种,故B错误;C.b、p分子中含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液反应,故C错误;D.苯乙烯b的分子式为C8H10同分异构体有多种,不只是d和p,故D选项错误;综合以上分析,本题答案为:
A。
点睛:
本题难点是B,二氯代物取决于一氯代物中氢原子的种类,b分子中一氯代物有5种,则二氯代物有10种。
本题考查学生有序思维的方法。
4.B
【解析】A.通入一段时间N2,是为了排除空气中O2的干扰,故A正确;B.由于NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能将SO32-氧化为SO42-,所以Y中产生的白色沉淀是BaSO4,故B不正确;同理C.正确;D.若将Fe(NO3)3换成FeCl3,Y中也能产生白色沉淀,且沉淀为BaSO4,说明Fe3+也能将SO2氧化,D正确;综合以上分析,本题答案为:
B。
点睛:
本题是一道实验探究题,探究SO2与Fe(NO3)3溶液反应的原理,X装置用于制备二氧化硫,Y装置中盛有Fe(NO3)3和BaCl2的混合溶液,已知SO2不与BaCl2的溶液反应,二氧化硫具有还原性,可与硝酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子,进而生成硫酸钡白色沉淀,该实验还要考虑到空气中氧气的干扰以及排除干扰的方法,另外Fe3+的氧化性也是需要注意的,本题考查学生思维的严密性。
5.C
【解析】从放电时的工作原理图可知,电子流出的电极为负极,另一电极(Na+移向)为正极,A.充电时,原电池的正极接电源正极作阳极,发生氧化反应,电极反应式为3I--2e-=I3-,故A正确;B.离子交换膜只能让阳离子通过而不能让阴离子通过,B正确;C.放电时,正极电极反应式为:
I3-+2e-=3I-,当转移2个电子时,需2个Na+平衡电荷,所以当转移0.5mol电子时,NaI溶液中增加0.5NA个Na+,故C选项不正确;D.放电时,高聚物在负极发生氧化反应,D正确;综合以上分析,本题答案为:
C。
6.D
【解析】短周期元素,W原子的最外层电子数与内层电子数相等,则W为Be元素;X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,该原子只能有两个电子层,最外层电子数为4,故X为C元素;Y是地壳中含量最丰富的金属元素,则Y为Al元素;Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,原子序数大于13,故D处于第三周期,最外层电子数为6,故Z为S元素;A.Z的最高价氧化物的水化物为硫酸,在加热条件下碳能与浓硫酸发生反应,故A正确;B.C和S均可形成含18个电子的气态氢化物,如乙烷和硫化氢,故B正确;C.Al3+有两个电子层,S2-有三个电子层,Al3+半径小于S2-半径,且二者在水溶液中因发生双水解而不能大量共存,故C正确;D.元素Be、C的氯化物分别为:
BeCl2和CCl4,BeCl2中Be原子不满足8电子的稳定结构,故D错误;综合以上分析,本题答案为:
C。
点睛:
本题考查结构、性质与位置关系的应用,充分利用原子结构的知识推断元素的关键,本题的易错点为B,要注意碳的氢化物有多种,所有的烃都是碳的氢化物。
7.B
【解析】根据图中信息可知,浓度均为0.1mol/L的两种酸HX、HY的pH分别1和4,则HX为强酸、HY为弱酸。
A.由于酸性HX>HY,当加入10mLNaOH溶液时,生成的NaX和NaY的物质的量相等,但Y-水解的程度大,所以a点c(X-)>b点c(Y-),A错误;B.b点溶液中,NaY和HY的物质的量相等,根据电荷守恒可知:
c(H+)+c(Na+)=(Y-)+c(OH-),根据物料守恒可得:
2c(Na+)=c(Y-)+c(HY),两等式合并削去Na+,可得(Y-)+2c(OH-)=c(HY)+2c(H+),B正确;C.HY中加NaOH溶液至pH=7时,根据电荷守恒:
(Y-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)所得溶液中c(Y-)=c(Na+),c(OH-)=c(H+),但c(Na+)
c(OH-),C错误;D.根据图中信息可知,以没有加入氢氧化钠的点进行计算,该点HY的pH为4,c(Y-)=c(H+)=10-4mol/L,则Ka(HY)=10-4
10-4/0.1=10-7的数量级为10-7,故D错误;综合以上分析,本题答案为:
B。
点睛:
本题考查中和滴定曲线、弱电解质的电离平衡、离子浓度大小比较的相关知识。
易错点D,不会计算弱电解质的电离常数,要以没有加入氢氧化钠的点进行计算。
8.浓氨水和生石灰过滤防止倒吸通过观察气泡,调节氨气和二氧化碳通入比例降低温度,提高反应物转化率判断装置中空气是否排尽H+会与甘氨酸反应bd降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度,提高产率
【解析】该装置为固液不加热型制备NH3,则所选试剂可以为浓氨水和生石灰或浓氨水和固体氢氧化钠等。
(2)①生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,分离互不相容的固体和液体应采用过滤方法;②双通玻璃管的作用是防止液体倒吸;③液体石蜡鼓泡瓶的作用是控制反应进行的程度,控制气流流速和原料气体的配比;④2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(g)△H<0
是放热反应,降低温度平衡正向进行,温度升高,发生器用冰水冷却可降低温度,提高反应物转化率;因此,本题正确答案为:
过滤;防止倒吸;通过观察气泡,调节氨气和二氧化碳通入比例;降低温度,提高反应物转化率。
(3)烧杯中澄清石灰水的作用是判断装置中空气是否排尽,若产生沉淀则需要继续通CO2排空气以免对实验产生干扰,因此,本题正确答案为:
判断装置中空气是否排尽。
(4)pH过低使产率下降的原因是H+会与甘氨酸中的氨基反应,柠檬酸具有强酸性和还原性,作用有防止二价铁被氧化,促进FeCO3溶解,因此,本题正确答案为:
H+会与甘氨酸反应;bd。
(5)因为甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,故乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度,提高产率和纯度,因此,本题正确答案为降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度,提高产率。
(6)若产品的质量为mg,过程中碳酸亚铁过量,0.20mol甘氨酸完全反应,生成0.10mol(NH2CH2COO)2Fe,,其质量为20.4g,故产率为=实际产量/理论产量
100%=
。
9.将Co3+转化为Co2+2Co3++SO2+2H2O=2Co2++SO42-+4H+向有几层中加入适量的硫酸溶液充分振荡,静置,分液防止加入过快而产生Co(OH)2沉淀微波水热Co2+2.2×10-6
【解析】
(1)从流程图知要把Co3+转化为Co2+,SO2具有还原性,能把Co3+转化为Co2+,所以“酸浸”时通入SO2的目的是将Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为2Co3++SO2+2H2O=2Co2++SO42-+4H+。
因此,本题正确答案为:
将Co3+转化为Co2+。
(2)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)
ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是向有几层中加入适量的硫酸溶液,使平衡逆向进行,充分振荡后再静置,分液。
(3)为防止因加入Na2CO3溶液过快而产生Co(OH)2沉淀,“沉钴”时需缓慢滴加,因此,本题正确答案为:
防止加入过快而产生Co(OH)2沉淀。
(4)H2O2分解的分解速率越大,催化剂活性活性越高,根据图像可以知道,X相同时,微波水热法初始速率大于常规水热法,故微波水热制取得到的催化剂活性更高;由图可以知道,随X越大,过氧化氢的分解速率越大,而X增大,Co2+的比例增大,故Co2+的催化效果更好,因此,本题正确答案为:
微波水热;Co2+。
(5)向含有CoC2O4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有CoCO3沉淀生成时,Ksp(CoC2O4)=c(Co2+)
c(CO32-),Ksp(CoCO3)=c(Co2+)
c(C2O42-),所以溶液中
=Ksp(CoCO3)/Ksp(CoC2O4)=1.4×10-13/6.3×10-8=2.2×10-6。
10.K3=K1·K2C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)△H=(a+b)kJ/mol增大BC
c(K+)+c(H+)==2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)阴极反应:
2H2O+2e-=H2↑+2OH-,OH-+HCO3-=CO32-+H2O,使K2CO3溶液得以再生。
【解析】平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,平衡常数中,分子为生成物,分母为反应物,所以该方程式为:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g),根据盖斯定律,①和②相加得此反应,△H=(a+b)kJ/mol,因此,该反应的热化学方程式为:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)△H=(a+b)kJ/mol,根据化学方程式可知:
K1=c2(CO)/c(CO2),K2=c(H2)
c(CO2)/c(CO)
c(H2O),K3=
,所以:
K3=K1·K2。
(2)①根据图中平衡时H2O(g)的物质的量分数随温度的降低而增大,可知该反应正反应为放热反应,K随温度升高而减小,K随温度降低而增大。
②根据在密闭恒温(高于100℃)恒容装置中进行该反应CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g);可知A.混合气体密度不会改变,所以不能作为平衡的依据,故A错;B.由反应可知两边计量数不相等,混合气体压强不再改变标志达到平衡,故B正确;C.混合气体平均摩尔质量不再改变,M=m/n,说明n不再改变,说明达到平衡了,故C正确;D.n(CO2):
n(H2)=1:
2不符合化学平衡的定义,不能作为判断平衡的依据,故D错。
本题答案:
BC。
③在密闭容器里全部由气体产于的反应中,平衡时气体压强之比=气体物质的量之比=气体物质的量浓度之比。
根据200℃反应达到平衡时H2O(g)的物质的量分数,可知平衡时H2O(g)所占的压强为0.6p,根据化学方式可知CH4所占的压强为0.3p,因此CO2和H2所占的压强为0.1p。
根据初始投料比以及CO2和H2化学计量数之比可知达到平衡时,两者的物质的量之比也为1:
4,