【化学】云南省大理巍山县第一中学2020届高三下学期5月仿真（解析版） 17页

云南省大理巍山县第一中学2020届高三下学期5月仿真 ‎1.化合物(b)、 (d)、CH≡C-CH=CH2(p)的分子式均为C4H4。下列说法正确的是（ ）‎ A. b的同分异构体只有d和p两种 B. 只有b的所有原子处于同一平面 C. b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应 D. d的一氯代物和二氯代物均只有一种 ‎【答案】D ‎【解析】A．b对应的同分异构体可为环状烃，也可为链状烃，如b、d、等，同分异构体不仅仅d和p两种，故A错误； B．p分子中的碳碳三键是直线形结构，碳碳双键是平面结构，则p所有原子处于同一平面，故B错误；C．d为饱和烃，与高锰酸钾不反应，故C错误；D．d分子是正四面体结构，只含有一种氢一种，对应的一氯代物和二氯代物都只有一种，故D正确；故选D。‎ ‎2.化学与环境保护密切相关，下列叙述正确的是（ ）‎ A. 家庭装修所产生的甲醛、苯等有害物质可用水溶解吸收 B. 处理废水时加入明矾作为消毒剂对水进行杀菌消毒 C. 含汞废旧电池需回收处理是因为重金属离子污染土壤和水体 D. 某酸雨样品放置过程中pH减小是因为溶解了更多的CO2‎ ‎【答案】C ‎【详解】A.苯不溶于水，甲醛蒸气常压下在水中溶解度也不大，所以使用水难以消除室内空气中甲醛和苯蒸气的污染。A项错误；‎ B.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]不具有杀菌消毒的功能，只具有使废水中悬浮杂质沉降的作用，B项错误；‎ C.汞等重金属离子能使蛋白质变性，含汞废旧电池会影响土壤和水体中生物生长，甚至使生物死亡，通过食物链最终影响人类健康，所以含汞废旧电池需回收处理。C项正确；‎ D.正常雨水pH约为5.6，是因为溶解了CO2生成了H2CO3（属于弱酸）而使雨水呈弱酸性，而酸雨中溶解了SO2，酸雨样品放置过程发生反应2SO2+O2+2H2O=2H2SO4或2H2SO3+O2=2H2SO4，生成强酸，溶液的酸性增强，所以酸雨的pH小于5.6。D项错误；答案选C。‎ ‎3.X、Y、Z、W、Q是原子序数逐渐增大的短周期主族元素，其中Z、W为金属元素，Q是同一周期中非金属性最强的元素，且过量的XY2能与由Y、Z、W三种元素组成的一种化合物的水溶液反应得到一种白色沉淀，该白色沉淀能溶于过量的NaOH溶液，但不溶于氨水。下列说法正确的是（ ）‎ A. 原子半径：Q>Z>W B. 熔融WQ3固体时需要破坏离子键 C. Z、W、Q三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应 D. 非金属性：YAl>Cl，故A错误；B. WQ3为AlCl3，属于共价化合物，熔融WQ3时需要破坏分子间作用力，故B错误；C. Z的最高价氧化物对应的水化物NaOH,W的最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3,为两性氢氧化物，Q的最高价氧化物对应的水化物为HClO4，所以三种元素的最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应，故C正确；D. Y为O，Q为Cl，非金属性：Clc()/c()=K()/c(H+)，C错误；0.1 mol·L−1 Na‎2C2O4溶液与0.1 mol·L−1 HCl溶液等体积混合（H‎2C2O4为二元弱酸），由电荷守恒可知‎2c()+c()+c(OH−)+ c(Cl−)=c(Na+)+c(H+)，D错误。‎ ‎6.下列实验可以达到目的是（　　）‎ 选项 实验目的 实验过程 A 探究浓硫酸的脱水性 向表面皿中加入少量胆矾，再加入约3mL浓硫酸，搅拌，观察实验现象 B 制取干燥的氨气 向生石灰中滴入浓氨水，将产生的气体通过装有P2O5的干燥管 C 制备氢氧化铁胶体 向饱和氯化铁溶液中滴加氨水 D 除去MgCl2溶液中少量FeCl3‎ 向溶液中加入足量MgO粉末，充分搅拌后过滤 ‎【答案】D ‎【详解】A、该实验体现的是浓硫酸的吸水性，选项A错误；‎ B、氨气为碱性气体，而P2O5是酸性氧化物，两者在潮湿的条件下可发生反应，选项B错误；‎ C、向饱和氯化铁溶液中滴加氨水将得到氢氧化铁沉淀，得不到胶体，选项C错误；‎ D、MgO粉末可促进铁离子水解生成氢氧化铁的沉淀，过滤后得到MgCl2溶液，选项D正确；‎ 答案选D。‎ ‎7.我国科学家发明了一种安全可充电的柔性水系钠离子电池，可用生理盐水或细胞培养基为电解质，电池放电的总反应式为：Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3=Na0.44－xMnO2+Na1+xTi2(PO4)3，其工作原理如下图。‎ 下列说法错误的是（ ）‎ A. 放电时，Cl－向X极移动 B. 该电池充电时Y极应该与电源的正极相连 C. 充电时，阴极反应为：NaTi2(PO4)3+xNa++xe-=Na1+ xTi2( PO4)3‎ D. 该电池可能作为可植入人体的电子医疗设备的电源 ‎【答案】C ‎【详解】A.根据放电反应方程式可知：在反应中Na0.44MnO2失去电子变为Na0.44－xMnO2，Mn元素化合价升高，因此X电极为负极，电池工作时，溶液中的阴离子Cl-向负极X区移动，A正确；‎ B.根据反应方程式可知放电时，X电极为负极，负极发生氧化反应，Y电极为正极，正极上发生还原反应，则该电池充电时Y极应该与电源的正极相连，作阳极，发生氧化反应，B正确；‎ C.充电时，X电极与电源的负极连接，作阴极，阴极反应为：Na0.44－xMnO2+xe-+xNa+= Na0.44MnO2，C错误；‎ D.该电池是一种安全可充电的柔性水系电池，因此可能作为可植入人体的电子医疗设备的电源，D正确；‎ 故合理选项是C。‎ ‎8.硼酸(H3BO3)是有重要用途一元弱酸。请回答下列问题：‎ ‎(1)单质硼溶于热的浓硝酸可以生成硼酸，该反应的化学方程式为_________________________________________。‎ ‎(2)利用铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)制硼酸，已知天然的Fe3O4不溶于酸。生产硼酸的工艺流程如下：‎ ①“浸渣”主要成分的化学式为__________________。‎ ‎②“净化除杂”：滤液保持一定温度，需先加H2O2溶液，然后再调节溶液的pH=5.6。温度不宜过高的原因是___________________________________________________。调节溶液的pH=5.6的主要目的是___________________________________________________。‎ ‎[已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39]， Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，‎ ‎[已知：Ksp[Fe(OH)2]=4.7×10-6]， Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，‎ ‎(3)硼酸也可以通过电解方法制备。工作原理如图所示。‎ ‎①写出阳极的电极反应式___________________。‎ ‎②a膜或b膜为阳离子交换膜的是________；阴极室溶液的浓度________(填“变大”、“不变”、“变小”)。‎ ‎(4)写出一定条件下硼酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_________________________。‎ ‎【答案】(1). B+3HNO3H3BO3+3NO2↑ (2). SiO2、Fe3O4 (3). 温度过高使H2O2分解 (4). 使Fe3+、Al3+完全形成氢氧化物沉淀 (5). 2H2O-4e-=O2↑+4H+ (6). a膜 (7). 变大 (8). NaOH+H3BO3=NaB(OH)4‎ ‎【分析】（1）B与浓硝酸的反应类似于C与浓硝酸的反应；‎ ‎（2）根据反应流程分析，硫酸浸出剩余物质只有Fe3O4和SiO2，其余物质均变为对应离子，净化除杂过程主要将溶液中的Fe2+、Fe3+、Al3+均转化为沉淀，利用溶度积的差异可以通过缓慢提高pH实现杂质离子的去除。‎ ‎（3）根据电源情况判断左边为阳极，右边为阴极，依据电化学相关知识作答。‎ ‎【详解】（1）单质硼溶于热的浓硝酸可以生成硼酸，方程式为：B+3HNO3H3BO3+3NO2↑；‎ ‎（2）①反应的原料中除了SiO2、Fe3O4之外，其余物质均可以与硫酸反应生成对应的离子，故“浸渣”主要成分为：SiO2、Fe3O4；②H2O2‎ 受热易分解为水和氧气，故温度不宜过高，调节pH为5.6的目的是使Fe3+、Al3+完全形成氢氧化物沉淀，故答案为①温度过高使H2O2分解；②使Fe3+、Al3+完全形成氢氧化物沉淀；‎ ‎（3）①阳极室溶液为稀硫酸，石墨电极为惰性电极，阳极应该是溶液中的水失电子生成氧气，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；②溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，故a膜为阳离子交换膜，阴极室发生得电子的还原反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，有OH-生成，溶液的pH增大，故答案为①2H2O-4e-=O2↑+4H+；②a膜；变大；‎ ‎（4）硼酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：NaOH+H3BO3=NaB(OH)4‎ ‎9.实验室可利用环己醇的氧化反应制备环己酮，反应原理和实验装置（部分夹持装置略去）如下：‎ 有关物质的物理性质见下表。‎ 物质 沸点（℃）‎ 密度（g/cm3，‎20℃‎）‎ 溶解性 环己醇 ‎161.1（97.8）*‎ ‎0.96‎ 能溶于水和醚 环己酮 ‎155.6（95.0）*‎ ‎0.95‎ 微溶于水，能溶于醚 水 ‎100.0‎ ‎1.0‎ ‎*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点。‎ 实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10mL环己醇的A中，在55～‎65℃‎进行反应。反应完成后，加入适量水，蒸馏，收集95～‎100℃‎的馏分，得到主要含环己酮粗品和水的混合物。‎ ‎(1)仪器D的名称为_______。‎ ‎(2)①滴加酸性Na2Cr2O7溶液时反应的离子方程式为________________________________；‎ ‎②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是_____________________________________。‎ ‎(3)环己酮需要经过以下操作提纯： ‎ a.往液体中加入NaCl固体至饱和，静置，分液 b.水层用乙醚（乙醚沸点‎34.6℃‎，易燃烧）萃取，萃取液并入有机层 c.加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量的水 d.过滤 e.蒸馏、除去乙醚后，收集151～‎156℃‎馏分 ‎①b中水层用乙醚萃取的目的是_____________________________________________；‎ ‎②上述操作a、d中使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器有____________、_____________，操作a中，加入NaCl固体的作用是_________________________________。‎ ‎(4)恢复至室温时，分离得到纯产品体积为8mL，则环己酮的产率为________。（保留3位有效数字）‎ ‎【答案】(1). （直形）冷凝管 (2). 3+Cr2O72-+8H+=3+2Cr3++7H2O (3). 环己酮和水形成具有固定组成的混合物将一起蒸出 (4). 使水层中少量的有机物进一步被提取，提高产品的产量 (5). 漏斗 (6). 分液漏斗 (7). 降低环己酮的溶解度，增加水层的密度，有利于分层 (8). 80.8%‎ ‎【分析】(1)装置D的名称是冷凝管；‎ ‎(2)①Na2Cr2O7具有氧化性，可以将环己醇氧化环己酮根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒可得离子方程式；‎ ‎②环己酮能与水形成具有固定组成的混合物，两者能一起被蒸出；‎ ‎(3)①环己酮在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度，且乙醚和水不互溶，水层用乙醚萃取的目的是使水层中少量的有机物进一步被提取，提高产品的产量；‎ ‎②分液需要的主要仪器为分液漏斗，过滤需要漏斗； NaCl能增加水层的密度，降低环己酮的溶解，有利于分层；‎ ‎(4)环己醇的质量=10mL×‎0.96g/mL=‎9.6g，理论上得到环己酮质量= ‎9.408g，实际上环己酮质量=8mL×‎0.95g/mL=‎7.6g，环己酮产率=×100%。‎ ‎【详解】(1)根据图示可知装置D的名称是冷凝管，具有冷凝蒸汽作用；‎ ‎(2)①Na2Cr2O7具有氧化性，可以将环己醇氧化为环己酮根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒可得离子方程式：3+Cr2O72-+8H+=3+2Cr3++7H2O；‎ ‎②环己酮和水能形成具有固定组成的混合物，具有固定的沸点，蒸馏时能被一起蒸出，所以蒸馏难以分离环己酮和水的混合物。‎ ‎(3)①环己酮在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度，且乙醚和水不互溶，水层用乙醚萃取的目的是乙醚能作萃取剂，能将水中的少量的有机物进一步被提取，从而提高产品产量；‎ ‎②分液需要的主要仪器为分液漏斗，过滤需要由漏斗组成的过滤器；NaCl能增加水层的密度，降低环己酮的溶解，更有利于分层；‎ ‎(4)环己醇的质量=10mL×‎0.96g/mL=‎9.6g，理论上得到环己酮质量==‎9.408g，实际上环己酮质量=8mL×‎0.95g/mL=‎7.6g，环己酮产率=×100%=。‎ ‎【点睛】本题考查制备实验方案设计，涉及物质的分离提纯、基本实验操作、基本计算等知识点，题目难度中等，明确实验原理是解本题关键，同时考查学生获取信息、利用信息解答问题能力，易错点是(3)中基本操作方法，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力。‎ ‎10.C、S和Cl元素的单质及化合物在工业生产中的有效利用备受关注。请回答下列问题：‎ ‎（1）已知：Ⅰ.2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)=2H2SO4(aq)ΔH1；‎ Ⅱ.Cl2(g)＋H2O(l)HCl(aq)＋HClO(aq)ΔH2；‎ Ⅲ.2HClO(aq)=2HCl(aq)＋O2(g)ΔH3；‎ SO2(g)＋Cl2(g)＋2H2O(l)=2HCl(aq)＋H2SO4(aq)‎ ΔH4＝____________________(用含有ΔH1、ΔH2和ΔH3的代数式表示)。‎ ‎（2）‎25℃‎时，H2SO3溶液中各含硫微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的变化关系如图甲所示。‎ 已知‎25℃‎时，NaHSO3的水溶液pH＜7，用图中的数据通过计算解释原因_____________________________________________________。‎ ‎（3）NaClO2是一种绿色消毒剂和漂白剂，工业上采用电解法制备NaClO2的原理如图乙所示。‎ ‎①交换膜应选用____________________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。‎ ‎②阳极的电极反应式为_____________________________________。‎ ‎（4）一定温度下，向‎2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2，发生反应2CO(g)＋SO2(g)S(l)＋2CO2(g)ΔH＝－270kJ/mol，若反应进行到20min时达到平衡，测得CO2的体积分数为0.5，则前20min的反应速率v(CO)＝______________，该温度下化学平衡常数K＝____________(L·mol－1)‎ ‎（5）在不同条件下，向‎2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2，反应体系总压强随时间的变化如图丙所示：‎ ‎①图丙中三组实验从反应开始至达到平衡时，v(CO)最大的为__________(填字母序号)。‎ ‎②与实验a相比，c组改变的实验条件可能是_____________________________________。‎ ‎【答案】(1). (2). 由图中数据可以计算出Ka2(H2SO3)＝10－7.2，Ka1(H2SO3)＝10－1.9，的水解常数是10－12.1，电离程度大于水解程度，溶液显酸性 (3). 阳离子交换膜 (4). 2Cl－－2e－===Cl2↑ (5). 0.03mol·L－1·min－1 (6). 11.25 (7). b (8). 升高温度 ‎【分析】（1）利用盖斯定律同向相加，异向相减的原则计算ΔH4＝；‎ ‎（2）根据图像pH＝1.9时，Ka1(H2SO3)＝＝10－1.9，则HSO3-的水解平衡常数Kh＝＝10－12.1，根据pH＝7.2，计算Ka2＝c(H＋)＝10－7.2，然后比较电离程度与HSO3-的水解程度的大小，确定溶液酸碱性；‎ ‎（3）分析图像中的反应物和产物，可以看出左侧由ClO2制备NaClO2，需要Na＋从右侧到左侧，所以判定交换膜为阳离子交换膜；‎ ‎（4）根据已知条件，列“三段式”：根据平衡时CO的体积分数，计算出平衡CO、SO2、CO2的物质的量浓度，计算出平衡常数； ‎ ‎（5）根据反应前后单位时间内总压强的变化，比较反应速率的快慢。‎ ‎【详解】（1）Ⅰ.2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(l)=2H2SO4(aq)ΔH1；Ⅱ.Cl2(g)＋H2O(l)HCl(aq)＋HClO(aq) ΔH2；Ⅲ.2HClO(aq)=2HCl(aq)＋O2(g) ΔH3；由盖斯定律：×(Ⅰ+Ⅱ×2+Ⅲ) 得，SO2(g)＋Cl2(g)＋2H2O(l)=2HCl(aq)＋H2SO4(aq) ΔH4＝；‎ ‎（2）由图中的数据计算的H2SO3电离平衡常数Ka1、Ka2，当pH=7.2时，c(HSO3-)=c(SO32-)，Ka2==c(H+)=10-7.2；当pH＝1.9时，c(HSO3-)=c(H2SO3)，Ka1==10－1.9，所以HSO3-的水解平衡常数= Kh＝＝10－12.1，故电离程度大于水解程度，NaHSO3的水溶液显酸性，NaHSO3溶液的pH＜7；‎ ‎（3）①由ClO2 →NaClO2可知，氯元素的化合价降低，所以ClO2得到电子发生还原反应，即A电极为阴极，电极反应式为ClO2 +e-=ClO2-，ClO2-结合Na+生成NaClO2，所以Na+由阳极区移向阴极区，则离子交换膜为阳离子交换膜；‎ ‎②阳极区Cl-失去电子生成氯气，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；‎ ‎（4）令反应中二氧化硫的变化量为x mol/L，根据化学方程式方程式，列出反应的三段式：‎ ‎ ‎ 由于二氧化碳的体积分数为0.5，则，x=0.3，所以v(CO)= =0.03mol·L－1·min－1；平衡常数： ；‎ ‎（5）①实验c由175kPa起始，达到平衡所需时间为455min，实验a与实验b相比，所以b达到平衡所用的时间更短，单位时间内总压强的变化分别为，实验b：‎ ‎ ，实验c：，所以实验b的反应速率更快，即v(CO)最大的为b；‎ ‎②与实验a相比，实验c达到平衡所需时间更短，所以速率加快，根据反应方程式2CO(g)＋SO2(g)S(l)＋2CO2(g)ΔH＝－270kJ/mol，改变条件后，压强增大，说明平衡向逆反应方向移动，因为该反应的正反应是放热反应，故改变的条件可能是升高温度。‎ ‎【点晴】在比较弱酸的酸式盐的溶液呈酸性或碱性时，考生应结合题中图像信息，找到关键的几个特殊点，计算出电离平衡常数和水解平衡常数，如果弱酸的酸式根离子的电离平衡常数大于弱酸的酸式根离子的水解平衡常数，则溶液呈酸性；若弱酸的酸式根离子的电离平衡常数小于弱酸的酸式根离子的水解平衡常数，则溶液呈碱性。‎ ‎11.钛被誉为“21世纪的金属”，可呈现多种化合价，其中以+4价的Ti最为稳定。回答下列问题：‎ ‎(1)基态Ti原子的价电子轨道表示式为 _____________。‎ ‎(2)已知电离能：I2(Ti)=1 310 kJ/mol，I2(K)=3051 kJ/mol，I2(Ti)