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- 2021-05-13 发布
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2018年高考全国卷仿真模拟试卷理综化学试题(一)(新课标I)
1.化学与生产、生活、社会发展等息息相关,下列说法正确的是
A.煤经过气化、液化等物理变化可转变为清洁燃料
B.为补充土壤中的钾元素,可在田间焚烧秸秆
C.在食品包装时放入盛有铁粉的透气小袋可防止食品氧化变质
D.聚乙烯、聚氯乙烯均可作包装材料,且不会造成环境污染
【答案】C
2.NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.78gNa2O2与足量SO2 充分反应转移电子数为NA
B.100gCaS与CaSO4的混合物中含有32g硫,则含有的氧原子数为1.75NA
C.1molNa2CO3 和NaHCO3的混合物中CO32-的数目为NA
D.3mol单质Fe在氧气中完全燃烧转变为Fe3O4,得到8NA个电子,
【答案】B
【解析】A.78gNa2O2的物质的量为1mol,与足量SO2 充分反应后生成硫酸钠,转移电子数为2NA,A不正确;B.100gCaS与CaSO4的混合物中含有32g硫,由它们的化学式可知,其中所含钙元素的质量为40g,所以含有氧元素的质量为28g,则含有的氧原子的物质的量为1.75mol,故氧原子数为1.75NA,B正确;C.1molNa2CO3 和NaHCO3的混合物中,CO32-的物质的量小于1mol,故其数目小于NA,C不正确;D.3mol单质Fe在氧气中完全燃烧转变为Fe3O4,失去8NA个电子,D不正确。本题选B。
3.《Chem.sci.》报道麻生明院士团队合成非天然活性化合物(b)的新方法。下列说法不正确的是
A.b的分子式为C18H17NO2 B.b的一氯代物有9种
C.b可发生取代反应 D.b可使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【解析】A、b的分子式为C18H17NO2,故A正确;B、 b的一氯代物有10种,故B错误;C、
b苯环上的氢、甲基上的氢可发生取代反应,故C正确;D.b中有碳碳双键,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;故选B。
4.W、X、Y、乙是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Z同主族,W的氢化物水溶液可用于蚀刻玻璃,Y的最外层电子数是X的3倍,Y的最高正价与最低负价代数和为4。下列说法不正确的是
A.原子半径: X>Y>Z>W
B.简单氢化物的稳定性: W>Z>Y
C.Z的氧化物的水化物的酸性一定比Y 的强
D.一定条件下,X的单质可与W、Y、Z的单质分别发生化合反应
【答案】C
点睛:考查元素周期律的知识。解答本题时根据元素周期律抓住递变规律进行分析即可。先通过原子结构知识确定元素种类。突破口为Y的最高正价与最低负价代数和为4。再根据物质的特性W的氧化物水溶液可用于蚀刻玻璃进行判断。
5.如图,乙装置中充入滴有酚酞的氯化钠溶液,X、Y均为石墨电极。反应一段时间后,乙装置X极附近溶液先变红。下列判断中正确的是
A.电子流向:Cu电极→Y→X→Co电极
B.钴(Co)的金属性比铜的强
C.工作时,SO42-向Cu电极移动
D.转移0.2mol e-,乙中生成0.2molNaClO
【答案】B
6.下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
探究化学反应的限度
取5mL0.1mol/LKI溶液,滴加0.1molLFeCl3溶液5~6滴,充分反应,可根据溶液中既含I2又含I-的实验事实判断该反应是可逆反应
B
探究浓度对化学反应速率的影响
用两支试管各取5ml.0.1mo/L的KMnO4溶液,分别加入2mL0.1mol/L和10.2mol/L的H2C2O4(草酸)溶液,记录溶液褪色所需的时间
C
证明海带中含有碘元素
将海带剪碎、加蒸馏水浸泡,取滤液加几滴稀硫酸和1mLH2O2,再加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝
D
验证CH3COONa 溶液中存在水解平衡
取CH3COONa溶液于试管中并加入几滴酚酞试剂,再加入醋酸铵固体(其水溶液呈中性),观察溶液颜色变化
【答案】D
【解析】A、KI与FeCl3发生氧化还原反应,其离子反应为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,因为KI是过量,因此溶液中存在I-和I2,不能说明反应是可逆反应,故A错误;B、酸性高锰酸钾溶液与草酸反应的离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=8H2O+10CO2↑+2Mn2+,高锰酸钾过量,溶液不褪色,故B错误;C、海带剪碎,加蒸馏水,海带中I元素不能进入溶液中,应剪碎后点燃,然后加蒸馏水,过滤,故C错误;D、CH3COONa溶液中存在CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,加入酚酞,溶液变红,加入醋酸铵固体,醋酸铵溶液呈中性,CH3COO-的浓度增大,平衡向正反应方向移动,颜色加深,故D正确。
点睛:本题的易错点是选项B,学生只注意到高锰酸钾和草酸反应,以及浓度越大反应速率越快,会错选B,忽略了题目中所给量,高锰酸钾是过量,溶液的颜色不褪色。
7.室温下,将0.10 mol·L-1盐酸滴入20.00 mL 0.10mol·L-1氨水中,溶液中pH和pOH随加入盐酸体积变化曲线如图所示。已知:pOH=-lg c(OH-),下列说法正确的是
A.N点所在曲线为pH变化曲线
B.M、N两点的溶液中NH4+的物质的量:M>N
C.Q点消耗盐酸的体积大于氨水的体积
D.随着盐酸滴入,溶液导电性持续增强
【答案】D
【解析】由于Kw=(H+)×c(OH-)=10-14,则溶液的pH+pOH=14,根据加入盐酸体积与溶液酸碱性的关系可知,没有加入盐酸时,溶液显碱性,pH较大,即M点所在曲线为pH曲线,N点所在曲线为pOH曲线,作垂直体积坐标轴线与pH曲线、pOH曲线交点为相应溶液中pH、pOH。Q点的pH=pOH,则Q点溶液呈中性。A.根据上述分析,M点所在曲线为pH曲线,故A错误;B.M点为氨水和氯化铵的混合物、N点为氯化铵和盐酸的混合物,两点的溶液中NH4+的物质的量:M<N,故B错误;C.Q点显中性,若消耗盐酸的体积大于氨水的体积,则溶液显酸性,故C错误;D.氯化氢为强电解质,易溶于水。随着盐酸滴入,溶液中离子浓度逐渐增大,溶液的导电性持续增强,故D正确;故选D。
8.某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水,并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量,同时检验氯气的氧化性。
(1)写出装置甲的电解总反应方程式________________________________________。
(2)为完成上述实验,正确的连接顺序为E→_________________(填写连接的字母)。
(3)对硬质玻璃管里的氧化铜粉末进行加热前,需要先通一段时间某气体并检验该气体的纯度,检验该气体已经纯的具体的操作和现象为_______________________________。
(4)乙装置的a瓶溶液可选用__________________。
A.淀粉碘化钾溶液 B.酸性高锰酸钾溶液 C.硫化钠溶液 D.Fe(NO3)2溶液
(5)若a瓶中盛放过量的NaHSO3溶液,写出发生的离子反应方程式_____________________。
(6)为测定Cu的相对原子质量,设计了如下甲、乙两个实验方案。精确测量硬质玻璃管的质量为a g,加入CuO后,精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g , 实验完毕后:
甲方案:通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g, 进而确定Cu的相对原子质量。
乙方案:通过精确测定生成水的质量d g,进而确定Cu的相对原子质量。
乙方案不足之处是________________________________________________________。
按甲方案进行计算,Cu的相对原子质量为__________。(用含a、b、c的式子来表示)
【答案】 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ A→B→C 用排水法收集一小试管该气体,用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,松开拇指,如果听到轻微的爆鸣声,说明该气体已纯 AC 4HSO3-+Cl2==SO42-+2Cl-+3SO2+2H2O 空气中的CO2和H2O可以通过D口进入U形管造成所测水质量偏大 16(c-a)/( b-c)
【解析】(1)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气、氢气,反应的总反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(2)A是阴极,阴极上产生的是氢气,B是阳极,阳极上产生的是氯气,要用氢气来还还原氧化铜,所以A连接E,干燥氢气后用氢气来还原氧化铜,所以B连接C,故答案为:A→B→C;
(3)氢气属于易燃气体,对硬质玻璃管里的氧化铜粉末进行加热前,需要先通一段时间某氢气,以排除装置中的空气,检验氢气的纯度的方法为用排水法收集一小试管该气体,用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,松开拇指,如果听到轻微的爆鸣声,说明该气体已纯,故答案为:用排水法收集一小试管该气体,用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,松开拇指,如果听到轻微的爆鸣声,说明该气体已纯;
(4)检验氯气的氧化性可以利用还原性的物质发生反应,且有明显的现象,可以把氯气通入淀粉碘化钾溶液发生氧化还原反应,生成碘单质遇淀粉变蓝;也可以将氯气通入硫化钠溶液中,反应生成淡黄色的沉淀,氯气与酸性高锰酸钾溶液不反应,氯气与硝酸亚铁反应不能证明是氯气的氧化性,可能是硝酸的氧化性,故选AC;
(5)若a瓶中盛放过量的NaHSO3溶液,氯气将亚硫酸氢钠氧化为硫酸钠,反应的离子反应方程式为4HSO3-+Cl2=SO42-+2Cl-+3SO2+2H2O,故答案为:4HSO3-+Cl2=SO42-+2Cl-+3SO2+2H2O;
(6)在乙方案中,装置中U型管会吸收空气中的CO2和水,会导致测定Cu的相对原子质量有误差,所以乙方案不合理,甲合理;根据甲方案,设金属铜的原子量为M,则
CuO ~ Cu
M+16 M
b-a c-a
则:=,解得:,故答案为:因为空气中的CO2和H2O通过D口进入U型管,造成实验误差较大;。
9.二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。
若“重整系统”发生的反应中,则FexOy的化学式为_______,“热分解系统”中每分解lmol FexOy,转移电子的物质的量为________________。
(2)二氧化碳催化加氢合成低碳烯烃是目前研究的热门课题。在一个1L密闭恒容容器中分别投入1.5mol CO2、5.0mol H2,发生反应:2CO2(g) +6H2(g) C2H4(g) +4H2O(g) △H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2 的物质的量变化关系如图所示。
①该反应的△H____0(填“>”“ <” 或“不能确定”);
②在TA温度下的平衡常数K=_______。
③提高CO2 的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是:_______(列举1项)。
④在TA温度下,其他条件不变,起始时若按1mol CO2、2mol H2、1mol C2H4(g)、2mol H2O(g)进行投料,此时v(正)_____v(逆)。(填“>”“ <” 或“=”)。
(3)用氨水吸收CO2 制化肥( NH4HCO2)。
①已知:NH3·H2O(aq)NH4+(aq) +OH-(aq) △H1=akJ/mol
CO2(g)+H2O(1)H2CO3(aq) △H2 =bkJ/mol
H2CO3(aq)+OH-(aq)HCO3-(aq)+H2O(1) △H3 =c kJ/ mol
则利用NH3·H2O 吸收CO2 制备NH4HCO3 的热化学方程式为__________;
②已知常温下相关数据如表:
Kb( NH3·H2O)
2×10-5
Ka1( H2CO3 )
4×10-7
Ka2( H2CO3)
4×10-11
则反应NH4+ + HCO3-+H2O -=NH3·H2O + H2CO3 的平衡常数K=______。
【答案】 Fe3O4 2 mol < 0.5 增大压强或增大H2(g)浓度 > NH3·H2O(aq)+ CO2(g)NH4+ (aq)+HCO3- (aq) ΔH1=(a+b+c)kJ·mol-1 1.25×10-3
【解析】(1)①由示意图可知,重整系统中CO2和FeO反应生成FexOy和C,发生的反应中,根据Fe原子、O原子守恒计算FexOy的化学式;热分解系统中是Fe3O4分解为FeO与氧气,反应方程式为 ,根据方程式计算分解lmolFexOy转移电子的物质的量;(2) ①根据图像,升高温度,氢气物质的量增加,平衡逆向移动;②利用“三段式”计算TA温度下的平衡常数;③根据平衡移动分析;④根据投料时的浓度熵与平衡常数的比较,分析反应进行方向;(3)根据盖斯定律计算利用NH3·H2O 吸收CO2 制备NH4HCO3 的热化学方程式;②NH4+ + HCO3-+H2O -=NH3·H2O + H2CO3 的平衡常数K= ;
解析:(1)①由示意图可知,重整系统中CO2和FeO反应生成FexOy和C,发生的反应中,根据Fe原子、O原子守恒可知x:y=6:(6+2)=3:4,故FexOy的化学式为Fe3O4;,分解2mol Fe3O4生成1mol氧气,转移4mol电子,所以分解1mol Fe3O4
生成0.5mol氧气,转移2mol电子;(2) ①根据图像,升高温度,氢气物质的量增加,平衡逆向移动,正反应放热 ;
②
0.5 ;
③增大压强或增大H2(g)浓度,可以使平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大;④在TA温度下,其他条件不变,起始时若按1mol CO2、2mol H2、1mol C2H4(g)、2mol H2O(g)进行投料, ,
10.铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学常用的基准试剂,工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3)来生产铵明矾,其中Z的水溶液可用于伤口消毒,其工艺流程图如下:
(1)写出反应Ⅱ的离子方程式____________________。
(2)25℃时,将0.2 mol·L-1的氨水与0.1 mol·L-1的Y溶液等体积混合,所得溶液的pH=5,则该温度下氨水的电离常数Kb≈_____________(忽略混合时溶液体积的变化)。
(3)从反应Ⅳ的铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为_____________、____________、过滤、洗涤(填操作名称)。
(4)“电解”时,用惰性材料作电极,则阳极电极反应式为__________________________。
(5)反应Ⅵ的化学方程式为______________________。
(6)废水中含有Fe2+、Mn2+等金属离子对自然环境有严重的破坏作用,,可用(NH4)2S2O8氧化除去。写出Mn2+被氧化生成MnO2的离子方程式为__________________________________。Z也有较强氧化性,在实际生产中不用Z氧化Mn2+的原因是_________________________________。
【答案】 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 1×10-5 蒸发浓缩 冷却结晶 2SO42-—2e- = S2O82- (NH4)2S2O8+2H2O = 2NH4HSO4 +H2O2 S2O82- + 2H2O + Mn 2+=4H+ + 2SO42- + MnO2↓ 锰的化合物可催化H2O2的分解,使消耗的H2O2增多
【解析】(1)氧化铝与强碱溶液反应生成偏铝酸盐溶液,向溶液中通入足量二氧化碳气体生成氢氧化铝和碳酸氢盐,离子方程式AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;正确答案:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
(2)根据题意可知,设溶液的体积均为1L,氨水和硫酸恰好完全反应生成硫酸铵0.1mol,根据水解反应NH4++H2ONH3∙H2O+H+可知:所得溶液的pH=5,c(H+)=10-5mol/L, c(NH3∙H2O)= 10-5mol/L, 两溶液等体积混合,所以c(NH4+)=0.1 mol/L,根据水解平衡常数计算公式可得:Kh=KW/Kb= c(NH3∙H2O) ×c(H+)/ c(NH4+), KW=10-14,所以带入数值后得Kb≈1×10-5;正确答案:1×10-5。
(3)先把铵明矾水溶液进行蒸发浓缩 ,再降温结晶,过滤、洗涤,得到该物质的晶体,实验操作依次为蒸发浓缩 、冷却结晶; 正确答案:蒸发浓缩 、冷却结晶。
(4)有反应III可知,氢氧化铝溶于硫酸溶液生成硫酸铝,所以试剂Y为硫酸溶液,通过流程看出,溶液中的氢离子得电子变为氢气,那么只有硫酸根离子失电子变为S2O82-
,则阳极电极反应式为2SO42-—2e-= S2O82-;正确答案:2SO42-—2e-= S2O82-。
(5)根据流程图看出,(NH4)2S2O8与水反应生成NH4HSO4,再根据原子守恒规律,得另外一种物质为H2O2,反应Ⅵ的化学方程式为(NH4)2S2O8+2H2O = 2NH4HSO4 +H2O2 ;正确答案:(NH4)2S2O8+2H2O = 2NH4HSO4 +H 2O2。
(6)根据氧化还原反应规律:Mn2+被氧化生成MnO2,S2O82-被还原为SO42-,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒写出离子方程式为S2O82- + 2H2O + Mn 2+=4H+ + 2SO42- + MnO2↓;正确答案:S2O82- + 2H2O + Mn 2+=4H+ + 2SO42- + MnO2↓。过氧化氢也有较强氧化性,但在实际生产中不用Z氧化Mn2+,原因是锰的化合物可催化H2O2的分解,使消耗的H2O2增多;正确答案:锰的化合物可催化H2O2的分解,使消耗的H2O2增多。
11.【化学一选修3:物质结构与性质】稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素,以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17种元素。稀土元素有“工业维生素”的美称,如今已成为极其重要的战略资源。
(1)钪(Sc)为21号元素,位于周期表的_____区,基态原子价电子排布图为_______。
(2)离子化合物Na3[Sc(OH)6]中,存在的化学键除离子键外还有_______。
(3)Sm(钐)的单质与l,2-二碘乙烷可发生如下反应:Sm +ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。ICH2CH2I中碳原子杂化轨道类型为______, lmol CH2=CH2中含有的σ键数目为______。常温下l,2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体,其主要原因是__________
(4)与N3-互为等电子体的分子有________________(写两个化学式)。
(5)Ce(铈)单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=516pm。晶胞中Ce(铈)原子的配位数为_______,列式表示Ce(铈)单质的密度:________g/cm3(用NA表示阿伏伽德罗常数的值,不必计算出结果)
【答案】 d 共价键和配位键 sp3 3.01×1024或5NA 二碘乙烷的相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点相对较高 N2O、CO2、CS2、BeF2等 12
或
【解析】(1).钪(Sc)为21号元素,根据核外电子排布规律可知钪(Sc)的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d14s2,位于元素周期表的d区,基态原子价电子排布图为,故答案为:d;;
(2).离子化合物Na3[Sc(OH)6]中,存在的化学键除离子键外还有O与H之间的共价键,以及Sc与氢氧根离子之间的配位键,故答案为:共价键和配位键;
(3).ICH2CH2I中碳原子是饱和碳原子,其杂化轨道类型为sp3,CH2=CH2中单键都是σ键,双键中含有1个σ键,所以1个CH2=CH2中含有5个σ键,则1molCH2=CH2中含有的σ键数为3.01×1024或5NA,由于二碘乙烷的相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点相对较高,所以常温下1,2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体,故答案为:sp3;3.01×1024或5NA;二碘乙烷的相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点相对较高;
(4).根据等电子体的定义可知,与N3-互为等电子体的分子有N2O、CO2、CS2、BeF2等,故答案为:N2O、CO2、CS2、BeF2等;
(5).Ce(铈)单质为面心立方晶体,根据晶胞结构示意图可知,在Ce晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Ce原子在通过这个顶点的三个面心上,面心占1/2,通过一个顶点可形成8个晶胞,因此该晶胞中Ce原子的配位数为8×3×1/2=12,根据均摊法可知,一个晶胞中Ce原子个数为:8×1/8+6×1/2=4个,因此Ce的密度ρ=m÷V=或,故答案为:12;或。
12.【化学一选修5:有机化学基础】下图中I是一种高分子化合物,其合成路线如图:
已知:①
②回答下列问题:
(1)A的名称为_______(系统命名法),G含有的官能团_____(写名称)。
(2)反应①的反应类型是________.
(3)I的结构简式为_____________________________;
(4)反应②的化学方程式为__________________________________。
(5)符合下列条件的G的同分异构体共有___________种。
①与G具有相同官能团; ②属于芳香族化合物
(6)参照上述合成路线,设计一条由乙醛、甲醇和J(E的同系物且相对分子质量比E小14)为主要原料(无机试剂任选)制备的合成路线______________。
【答案】 2-甲基丙烷 碳碳双键、羧基 消去反应 4种
【解析】由反应②和题中转化关系可知D和G分别为:、;由结合已知信息①;由
可知B为 ;由可知A为;由可知F为;由结合已知信息可知E为。根据以上分析可解答下列问题:
(1)A的结构简式为:,根据烷烃的命名规则,A的名称为:2-甲基丙烷;G的结构简式为:,含有的官能团为碳碳双键和羧基。答案为:2-甲基丙烷 ; 碳碳双键、羧基
(2)卤代烃在氢氧化钠的醇溶液、加热的条件下可发生消去反应,所以反应①的反应类型是消去反应。答案为:消去反应
(3) 在一定条件下能发生加聚反应生成I,I的结构简式为:
(4)D和G分别为: 、 在浓硫酸加热的条件下可以发生酯化反应:。
(5)符合①与G具有相同官能团②属于芳香族化合物这两个条件的G的同分异构体共有:
四种;(6)J是E的同系物且相对分子质量比E小14,则J是根据有机合成流程以及题目所给已知信息,可由与乙醛发生反应生成, 在氢氧化铜悬浊液加热的条件下被氧化,再被酸化可生成与甲醇在浓硫酸加热的条件下可生成:。综上所述,合成路线可以表示如下:。
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