西藏林芝地区2021届高考化学统考试题
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2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.利用反应CCl4 +4Na C(金刚石)+4NaCl可实现人工合成金刚石。
下列关于该反应的说法错误的是()
A.C(金刚石)属于原子晶体
B.该反应利用了Na的强还原性
C.CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同
D.NaCl晶体中每个Cl-周围有8个Na+
2.生态文明建设是中国特色社会主义事业的重要内容。
下列做法不符合生态文明的是
A.研发可降解高分子材料,减少“白色污染”
B.经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等
C.控制含磷洗涤剂的生产和使用,防止水体富营养化
D .分类放置生活废弃物
3.高能LiFePO4电池多应用于公共交通,结构如图所示。
电池中间是聚合物的隔膜,其主要作用是在反应
过程中只让Li+通过,原理如下:(1−x)LiFePO4+xFePO
4+Li x C n LiFePO4+nC。
下列说法错误
..的是()
A.放电时,Li+向正极移动
B.放电时,电子由负极→用电器→正极
C.充电时,阴极反应为xLi++nC+xe-=Li x C n
D.充电时,阳极质量增重
4.下列实验中,与现象对应的结论一定正确的是
选项实验现象结论
A.
常温下,将CH4与Cl2在光照下反应后的
混合气体通入石蕊溶液石蕊溶液先变红后褪色
反应后含氯的气体共
有2种
B.
向10 mL0.1mol/L NaOH溶液中先后加
入1mL浓度均为0.1mol/L的MgCl2和
CuCl2溶液
先生成白色沉淀,后生成蓝
色沉淀
Cu(OH)2溶解度小于
Mg(OH)2
C.
加热NH4HCO3固体,在试管口放一小片
湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝NH4HCO3溶液显碱性
D.
将绿豆大小的金属钠分别加入水和乙醇
中前者剧烈反应
水中羟基氢的活泼性
大于乙醇的
A.A B.B C.C D.D
5.如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图,电池的一个电极由有机光敏染料(R)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,下列关于该电池叙述不正确的是()
A.染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应
B.正极电极反应式是:I3-+2e-=3I-
C.电池总反应是:2R++3I-=I3-+2R
D.电池工作时将太阳能转化为电能
6.LiAlH4是一种常用的储氢材料,也是有机合成中重要的还原剂。
下列关亍LiAlH4的说法中,不正确的是
A.电子式:
B.还原有机物时,应在无水体系中迚行
C.1 mol LiAlH4跟足量水反应可生成89.6L 氢气
D.乙醛还原生成乙醇的过程中,LiAlH4作还原剂
7.如图所示,将铁钉放入纯水中,一段时间后,铁钉表面有铁锈生成,下列说法正确的是
A.铁钉与水面交接处最易腐蚀
B.铁钉发生吸氧腐蚀,铁做阴极
C.铁发生的反应是:Fe-3e→Fe3+
D.水上和水下部分的铁钉不发生电化腐蚀
8.聚乳酸是一种生物降解塑料,结构简式为.下列说法正确的是()
A.聚乳酸的相对分子质量是72
B.聚乳酸的分子式是C3H4O2
C.乳酸的分子式是C3H6O2
D.聚乳酸可以通过水解降解
9.下列有关物质分类正确的是
A.液氯、干冰均为纯净物
B.NO2、CO、CO2均为酸性氧化物
C.互为同系物
D.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
10.一场突如其来的“新冠疫情”让我们暂时不能正常开学。
下列说法中正确的是
A.垃圾分类清运是防止二次污染的重要一环,废弃口罩属于可回收垃圾
B.为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用无水酒精杀菌消毒
C.以纯净物聚丙烯为原料生产的熔喷布,在口罩材料中发挥着不可替代的作用
D.中国研制的新冠肺炎疫苗已进入临床试验阶段,抗病毒疫苗需要低温保存
11.下列说法正确的是()
A.H2与D2是氢元素的两种核素,互为同位素
B.甲酸(HCOOH)和乙酸互为同系物,化学性质不完全相似
C.C4H10的两种同分异构体都有三种二氯代物
D.石墨烯(单层石墨)和石墨烷(可看成石墨烯与H2加成的产物)都是碳元素的同素异形体,都具有良好的导电性能
12.向用盐酸酸化的MgCl2、FeCl3混合溶液中逐滴滴入NaOH(aq),生成沉淀的质量与滴入NaOH(aq)的体积关系如图。
原混合溶液中MgCl2与FeCl3的物质的量之比为
A.(b-a)
(d-c)B.(d-c)
(b-a)
C.2(b-a)
3(d-c)
D.3(d-c)
2(b-a)
13.已知常温下,K a1(H2CO3)=4.3×10-7,K a2(H2CO3)=5.6×10-11。
某二元酸H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-三者的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示,下列叙述错误的是
A.在pH=4.3的溶液中:3c(R2-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
B.等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后,此溶液中水的电离程度比纯水小
C.在pH=3的溶液中存在
2-
3
2
-
c(R)c(H R)
=10
c(HR)
-
⋅
D.向Na2CO3溶液中加入过量H2R溶液,发生反应:CO32-+H2R=HCO3-+HR-
14.下列离子方程式正确的是
A.钾和冷水反应:K+H2O=K++OH—+H2↑
B.氢氧化铁溶于氢碘酸:2Fe3++2I—=2Fe2++I2
C.碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液:HCO3—+ NH4++2OH—=CO32—+ NH3·H2O+H2O
D.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合:3S2O32—+2H+=4S↓+2SO42—+H2O
15.图1为CO2与CH4转化为CH3COOH的反应历程(中间体的能量关系如虚框中曲线所示),图2为室温下某溶液中CH3COOH和CH3COO-两种微粒浓度随pH变化的曲线。
下列结论错误的是
A.CH4分子在催化剂表面会断开C—H键,断键会吸收能量
B.中间体①的能量大于中间体②的能量
C.室温下,CH3COOH的电离常数K a=10-4.76
D.升高温度,图2中两条曲线交点会向pH增大方向移动
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.工业上利用软锰矿浆进行烟气脱硫并制备MnSO4和Mg(OH)2的工艺流程如图所示(已知软锰矿的主要成分是MnO2,还含有Fe、A1、Mg、Zn、Ni、Si等元素)。
已知:K sp[Mg(OH)2]=4.9×11-12,K b(NH3·H2O)=1.8×11-5。
(1)“脱硫浸锰”中软锰矿浆吸收SO2的化学方程式为______________________。
(2)向浸出液中添加适量MnO2的作用是_____________;滤渣2的主要成分是__________。
(3)“沉锰”的离子方程式为____________________________。
(4)“沉锰”过程中pH和温度对Mn2+和Mg2+沉淀率的影响如图所示。
①由图可知,“沉锰”的合适条件是________________________。
②当温度高于45℃时,Mn2+和Mg2+沉淀率变化的原因是___________________________。
(5)将NH3通入1.115mol·L-1MgSO4溶液中,使Mg2+恰好完全沉淀即溶液中c(Mg2+)=1.1×11-5mol·L-1,此时溶液中NH3·H2O的物质的量浓度为________________(忽略反应前后溶液体积的变化,计算结果保留2位小数)。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.氨甲环酸(F)又称止血环酸、凝血酸,是一种在外科手术中广泛使用的止血药,可有效减少术后输血。
氨甲环酸(F)的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂未标明):
(1)B的系统命名为_______;反应①的反应类型为_____。
(2)化合物C含有的官能团的名称为_____。
(3)下列有关氨甲环酸的说法中,正确的是_____(填标号)。
a.氨甲环酸的分子式为C8H13NO2
b.氨甲环酸是一种天然氨基酸
c.氨甲环酸分子的环上一氯代物有4种
d.由E生成氨甲环酸的反应为还原反应
(4)氨甲环酸在一定条件下反应生成高分子化合物的化学方程式为________。
(5)写出满足以下条件的D的同分异构体的结构简式_____。
①属于芳香族化合物②具有硝基③核磁共振氢谱有3组峰
(6)写出用和CH2=CHOOCCH3为原料制备化合物的合成路
线(其他试剂任选)。
_____
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.是一种重要的化工原料,是非常重要的有机反应的中间体,具有酸性。
根据
如下转化,回答相关问题:
已知:
①亚甲基卡宾:CH2与双键加成得环丙烷类化合物,如:CH2+ →
②HC≡C Na +CH3Br→HC≡CCH3 + NaBr
(1)写出A 的官能团的名称:________________。
(2)写出C的结构简式:___________________。
(3)下列有关说法不正确的是___________
A.C与乙醛是同分异构体
B.A→B和D→E的反应类型相同
C.含有两个手性碳原子
D.聚乙炔是一种重复结构单元为—CH=CH—的聚合物材料,可用于制备太阳能电池、半导体材料和电活性聚合物等
(4) 写出A→B 的反应方程式:___________________。
(5)写出符合下列条件的的同分异构体:________ 。
(不考虑立体异构和对映异构)
①只有一个苯环,无其他环
②苯环上有四个取代基,且苯环上的一取代物只有1种
③有3个甲基
④该同分异构体的水解产物之一能发生银镜反应
(6)以苯和乙炔为基本原料合成用流程图表示,其他无机试剂任选):
_______________________。
19.(6分)NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH
氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2
开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.7 7.1
沉淀完全的pH 3.3 9.7 4.7 9.2
(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。
(2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。
(3)“调pH”时,控制溶液pH的范围为__________。
(4)“沉镍”过程中,若滤液A中c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[即溶液中c(Ni2+)≤1.0×10-5],则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。
(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6,忽略溶液体积的变化)
(5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.D
【解析】
【详解】
A.金刚石晶体:每个C与另外4个C形成共价键,构成正四面体,向空间发展成网状结构,形成的晶体为原子晶体,故A正确;
B.该反应中Na由0价→ +1价,作还原剂将CCl4还原,故B正确;
C.CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式都是sp3杂化,故C正确;
D.NaCl晶体:每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,配位数为6,故D错误;
故答案选D。
2.B
【解析】
【详解】
A. 研发可降解高分子材料,减少塑料制品的使用,可减少“白色污染”,与题意不符,A错误;
B. 经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等,会消耗大量的木材,一次性塑料袋的大量使用会造成白色污染,不符合生态文明,符合题意,B正确;
C. 控制含磷洗涤剂的生产和使用,防止水体富营养化,保护水体,防止污染,与题意不符,C错误;
D. 垃圾分类放置生活废弃物,有利于环境保护和资源的再利用,与题意不符,D错误;
答案为B。
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.放电时,工作原理为原电池原理,阳离子向正极移动,A正确;
B.放电时,工作原理为原电池原理,电子由负极→用电器→正极,B正确;
C.充电时,工作原理为电解池原理,阴极反应为xLi++nC+xe-=Li x C n,C正确;
D.充电时,工作原理为电解池原理,阳极反应为LiFePO4-xe-=(1−x)LiFePO4+xFePO4+xLi+,很明显,阳极质量减小,D错误。
答案选D。
【点睛】
涉及x的电池或者电解池的电极反应书写,切不可从化合价入手,而应该以电荷守恒或者原子守恒作为突破口进行书写,如本题D中先根据总反应写出LiFePO4-e-→(1−x)LiFePO4+xFePO4,很显然右边少着x个Li+,故右边加上xLi+,右边加上xLi+后,根据电荷守恒可知左边应该-xe-,最终阳极反应为
LiFePO4-e-→(1−x)LiFePO4+xFePO4。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.CH4与Cl2在光照下反应产生HCl,HCl溶于水得到盐酸,使紫色石蕊试液变为红色,由于其中含有未反应的氯气,氯气溶于水,产生盐酸和次氯酸,次氯酸有强氧化性,将红色物质氧化变为无色,反应过程中产生的有机物CH3Cl也是气体,因此不能证明反应后含氯的气体共有2种,A错误;
B.反应中氢氧化钠过量,则一定会产生氢氧化镁和氢氧化铜沉淀,不能比较二者的溶解度相对大小,B错误;
C.加热NH4HCO3固体,在试管口放一小片湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,说明NH4HCO3固体受热分解产生了氨气,C错误;
D.将绿豆大小的金属钠分别加入水和乙醇中,前者剧烈反应,是由于水中羟基氢的活泼性大于乙醇,更容
易电离产生H+,D正确;
故合理说法是D。
5.C
【解析】
【分析】
根据图示装置可以知道:染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应,R﹣e﹣=R+,正极电极发生还原反应,电极反应式是:I3﹣+2e﹣═3I﹣,总反应为:2R+3I﹣═I3﹣+2R+,据此回答。
【详解】
A.根据图示装置可以知道染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应R﹣e﹣=R+,故A正确;
B.正极电极发生还原反应,电极反应式是:I3﹣+2e﹣═3I﹣,故B正确;
C.正极和负极反应相加可以得到总反应:2R+3I﹣═I3﹣+2R+,故C错误;
D.太阳能电池工作时,将太阳能转化为电能,故D正确。
故选C。
6.C
【解析】
【详解】
A选项,LiAlH4中锂显+1价,AlH4-,因此LiAlH4电子式:,故A正确;
B选项,LiAlH4与水要反应,生成氢气,因此在还原有机物时,应在无水体系中迚行,故B正确;
C选项,1 mol LiAlH4跟足量水反应可生成89.6L 氢气,缺少标准状况下,因此C错误;
D选项,乙醛还原生成乙醇的过程中,乙醛作氧化剂,LiAlH4作还原剂,故D正确。
综上所述,答案为C。
7.A
【解析】
【详解】
A.在铁钉和水面的交界处,有电解质溶液,氧气的浓度最高,故发生吸氧腐蚀的速率最大,则最易被腐蚀,故A正确;
B.由于水为中性,故钢铁发生吸氧腐蚀,其中铁做负极,故B错误;
C.铁做负极,电极反应为:Fe-2e=Fe2+,故C错误;
D. 因为水的蒸发,故在铁钉的水面以上的部分上仍然有水膜,仍然能发生吸氧腐蚀;因为氧气能溶解在水中,故铁钉水面一下的部分也能发生吸氧腐蚀,但均没有铁钉和水的交接处的腐蚀速率大,故D错误;答案:A
【点睛】
将铁钉放入纯水中,由于铁钉为铁的合金,含有碳单质,故在纯水做电解质溶液的环境下,铁做负极,碳做正极,中性的水做电解质溶液,发生钢铁的吸氧腐蚀,据此分析。
8.D
【解析】
【详解】
A.根据结构简式,聚乳酸的相对分子质量是72n,故A错误;
B.聚乳酸的分子式为(C3H4O2)n,故B错误;
C.的单体为,因此乳酸的分子式为C3H6O3,故C错误;
D.聚乳酸含有酯基,可以通过水解反应生成小分子,达到降解的目的,故D正确;
故选D。
9.A
【解析】
【详解】
A.液氯、干冰均为由一种分子构成的物质,因此都属于纯净物,A正确;
B.NO2与水反应产生HNO3和NO,元素化合价发生了变化,因此不属于酸性氧化物,CO是不成盐氧化物,只有CO2为酸性氧化物,B错误;
C.属于酚类,而属于芳香醇,因此二者不是同类物质,不能互为同系物,C错误;
D.淀粉、纤维素都属于天然高分子化合物,而油脂不是高分子化合物,D错误;
故合理选项是A。
10.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.使用过的口罩、手套等个人防护用品受到细菌、病毒感染属于有害垃圾,随意丢弃或者和生活垃圾混合有可能造成二次污染,对这些有害垃圾集中回收既能减少二次污染,也方便了对废弃口罩、手套等防护用品的集中处理,故A错误;
B.无水酒精是纯度较高的乙醇水溶液,99.5%的叫无水酒精,过高浓度的酒精使蛋白质凝固的本领很大,它却使细菌表面的蛋白质一下子就凝固起来,形成了一层硬膜。
这层硬膜阻止酒精分子进一步渗入细菌内部,反而保护了细菌,杀菌消毒效果降低,70%~75%的酒精称之为医用酒精,用于消毒效果最好,为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用医用杀菌消毒,故B错误;
C.聚丙烯是平常常见的高分子材料之一,高聚物的聚合度n值不同,分子式不同,不是纯净物,属于混合物,故C错误;
D.疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂,病毒疫苗主要成分是蛋白质,高温下蛋白质会变质,需要低温保存,故D正确;
答案选D。
11.B
【解析】
【详解】
A.H2与D2是氢元素的两种单质,不是同位素的关系,同位素是原子之间的互称,故A错误;
B.甲酸(HCOOH)和乙酸分子结构相似,官能团的种类和数目一样,分子组成上差1个﹣CH2﹣,甲酸还具有醛类物质的性质,故B正确;
C.C4H10的两种同分异构体分别是正丁烷和异丁烷,正丁烷有6种二氯代物,异丁烷有4种二氯代物,故C 错误;
D.同素异形体是同种元素的单质之间的互称,石墨烷不是碳元素的单质,二者不是同素异形体,故D错误。
故选B。
12.D
【解析】
【分析】
向用盐酸酸化的MgCl2、FeCl3混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,首先发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O,即为图象中0-amL,沉淀的质量为0 g;FeCl3只能在酸性较强的溶液中存在,当酸性减弱时,会转化为Fe(OH)3沉淀,从a mL开始,b mL时沉淀完全.bmL时,溶液仍然呈酸性,到c mL时,才开始产生Mg(OH)2沉淀,结合Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓、Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓计算判断。
【详解】
向用盐酸酸化的MgCl2、FeCl3混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,首先发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O,即为图象中0−a mL,沉淀的质量为0 g;FeCl3只能在酸性较强的溶液中存在,当酸性减弱时,会转化为Fe(OH)3沉淀,从a mL开始,b mL时沉淀完全。
b mL时,溶液仍然呈酸性,到c mL时,才开始产生Mg(OH)2沉淀,
令氢氧化钠浓度为x mol/L,
Fe3+完全沉淀消耗氢氧化钠为(b−a) mL,结合Fe3++3OH−═Fe(OH)3↓可知,溶液中n(Fe3+)=1 3
×(b−a)×10−3L×xmol/L,
Mg2+完全沉淀消耗氢氧化钠为(d−c) mL,结合Mg2++2OH−═Mg(OH)2↓可知,溶液中
n(Mg2+)=1
2
×(d−c)×10−3L×xmol/L,
故原混合溶液中n(MgCl 2):n(FeCl 3)=
12
×(d−c)×10−3L×xmol/L :13 ×(b−a)×10−3L×xmol/L =3(d-c)2(b-a)
,D 项正确; 答案选D 。
13.C
【解析】
【分析】
【详解】 A .在pH=4.3的溶液中,c(R 2-)=c(HR -),溶液中存在电荷守恒:c(H +)+c(Na +)=c(HR -)+2c(R 2-)+c(OH -),则3c(R 2-)=c(Na +)+c(H +)-c(OH -),A 选项正确;
B .等体积等浓度的NaOH 溶液与H 2R 溶液混合后,生成等浓度的H 2R 、HR -,溶液的pH=1.3,溶液显酸性,对水的电离起到抑制作用,所以溶液中水的电离程度比纯水小,B 选项正确;
C .当溶液pH=1.3时,c(H 2R)=c(HR -),则()()
()-+-1.3a12c HR c H ==10c H R K ,溶液的pH=4.3时,c(R 2-)=c(HR -),
()()
()2-+-4.4a2-c R c H ==10c HR K ,则2- 3.1a22-a1
c(R )c(H R)==10c(HR )K K -⋅,C 选项错误; D .结合题干条件,由C 选项可知,H 2R 的电离常数K a2大于H 2CO 3的K a2,即酸性HR -大于H 2CO 3,所以向Na 2CO 3溶液中加入过量的H 2R 溶液,发生反应CO 32-+H 2R=HCO 3-+HR -,D 选项正确;
答案选C 。
14.C
【解析】
【详解】
A. 钾和冷水反应:2K+2H 2O=2K ++2OH -+H 2↑,A 错误;
B. 氢氧化铁溶于氢碘酸:2Fe(OH)3+ 6H ++2I -=2Fe 2++I 2+3H 2O ,B 错误;
C. 碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液,无氨气溢出:HCO 3-+ NH 4++2OH -=CO 32-+ NH 3·H 2O+H 2O ,C 正确;
D. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合: S 2O 32-+2H +=S↓+SO 2↑+H 2O ,D 错误;
答案为C 。
【点睛】
离子方程式中单质、氧化物、气体、沉淀、弱电解质写化学式。
15.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.虚框内中间体的能量关系图可知,CH4分子在催化剂表面断开C-H键,断裂化学键需要吸收能量,A项正确;
B. 从虚框内中间体的能量关系图看,中间体①是断裂C—H键形成的,断裂化学键需要吸收能量,中间体
②是形成C—C和O—H键形成的,形成化学键需要释放能量,所以中间体①的能量大于中间体②的能量,B项正确;
C.由图2可知,当溶液pH=4.76,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)=0.05mol/L,CH3COOH CH3COO-+H+的电离常数
K a=
-+
3
3
c(CH COO)c(H)
c(CH COOH)
=c(H+)=10-4.76。
C项正确;
D.根据CH3COOH CH3COO-+H+的电离常数K a=
-+
3
3
c(CH COO)c(H)
c(CH COOH)
可知,图2两条曲线的交点的c(H+)
值等于醋酸的电离常数K a的值,而升高温度电离常数增大,即交点的c(H+)增大,pH将减小,所以交点会向pH减小的方向移动。
D项错误;答案选D。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.MnO2+SO2=MnSO4将Fe2+氧化为Fe3NiS和ZnS Mn2++HCO3-+NH3·H2O=MnCO3↓+NH4++H2O
45℃、pH=7.5 当温度高于45℃时,随着温度升高,NH4HCO3分解,c(2-
3
CO)下降,所以Mn2+沉淀率下降;同时随着温度升高,Mg2+水解生成Mg(OH)2程度增大,所以Mg2+沉淀率增大 1.17mol·L-1
【解析】
【分析】
软锰矿的主要成分是MnO2,还含有Fe、A1、Mg、Zn、Ni、Si等元素,应均以金属氧化物的形式存在,SiO2、MnO2与硫酸不反应,硫酸酸化的软锰矿浆中含有Fe2+、A13+、Mg2+、Zn2+、Ni2+和SiO2、MnO2,通入含有SO2的烟气将二氧化硫吸收,二氧化硫与软锰矿浆中的MnO2作用生成生成Mn2+和SO42-,过滤后形成含有Mn2+、Fe2+、A13+、Mg2+、Zn2+、Ni2+、SO42-等的浸出液,二氧化硅不反应经过滤成为滤渣1,向浸出液中加入MnO2,将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水,调节pH值,使Fe3+、A13+形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,再向浸出液中加入硫化铵把Zn2+、Ni2+转化为NiS和ZnS沉淀除去,过滤后得到的滤渣2为NiS 和ZnS,向过滤后的滤液中加入氨水和碳酸氢铵,得到碳酸锰和含有Mg2+的溶液,向碳酸锰中加入硫酸得到硫酸锰,向含有Mg2+的溶液通入氨气,得到氢氧化镁,据此分析解答。
【详解】
(1)“脱硫浸锰”中软锰矿浆中,MnO2与SO2反应生硫酸锰,化学方程式为MnO2+SO2=MnSO4;
(2)根据分析,向浸出液中添加适量MnO2的作用是将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+;滤渣2的主要成分是NiS 和ZnS;
(3)根据分析,向过滤后的滤液中加入氨水和碳酸氢铵,得到碳酸锰和含有Mg2+的溶液,“沉锰”的离子方程式为Mn2++HCO3-+NH3∙H2O=MnCO3↓+ NH4++H2O;
(4)①由图可知,“沉锰”的合适条件是:温度控制在45℃左右,pH=7.5左右锰离子的沉淀率最高;
②当温度高于45℃时,
Mn2+和Mg
2+沉淀率变化的原因是:沉锰是要加入碳酸氢铵,铵盐受热易分解,当温度高于45℃
时,随着温度升高,
NH4
HCO3分解,c(CO32-)下降,所以Mn2+沉淀率下降;同时随着温度升高,Mg2+水解生成Mg(OH)2程度增大,所以Mg2+沉淀率增大;
(5) K sp[Mg(OH)2]= c(Mg2+)×c2(OH-)=4.9×11-12,c2(OH-)=
()
()
12
2
5
2
4.910
=
1.010
sp
K Mg OH
c Mg+
⎡⎤⨯
⎣⎦
⨯
-
-
=4.9×11-7,
c(OH-)=7×11-4mol·L-1,NH3通入1.115mol·L-1MgSO4溶液中,Mg2+恰好完全沉淀时生成硫酸铵,c(NH4+)= 2c(SO42-)=2×1.115 mol/L=1.13mol/L,一水合氨是弱电解质,电离方程式为:NH3·H2O⇌NH4++OH-,
K b(NH3·H2O)=
()()
()()
-4
4
3232
7100.03
=
c OH c NH
c NH H O c NH H O
-+
⋅⨯⨯
⋅⋅
=1.8×11-5,则NH3·H2O的物质的量浓度为
-4
5
7100.03
=
1.810
⨯⨯
⨯-
=1.17mol/L。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.2-氯-1,3-丁二烯加成反应碳碳双键、酯基;氯原子cd
【解析】
【分析】
根据框图和各物质的结构简式及反应条件进行推断。
【详解】
(1)B的结构简式为,所以B系统命名为2-氯-1,3-丁二烯;由
,所以反应①的反应类型为加成反应。
答案: 2-氯-1,3-丁二烯; 加成反应。
(2)由C的结构简式为,则化合物C含有的官能团的名称为碳碳双键、酯基、氯原子。
答案:碳碳双键、酯基;氯原子。
(3)a.氨甲环酸的结构简式为:,则氨甲环酸的分子式为C8H15NO2,故a错误;b.氨甲环酸的结构简式为:,氨基不在α碳原子上,所以不是一种天然氨基酸,故b错误;c.氨甲环酸分子的环上有四种类型的氢,所以一氯代物有4种,故c正确;d.由E生成氨甲环酸的
框图可知属于加氢反应,所以此反应也称为还原反应,故d正确;答案:cd。
(4)由氨甲环酸的结构简式为:,含有羧基和氨基,所以可发生缩聚反应,生成高分子化合物,故氨甲环酸在一定条件下反应生成高分子化合物的化学方程式为。
答案:。
(5)由D的结构简式的,符合下列条件:①属于芳香族化合物说明含有苯环;②具有硝基说明含有官能团–NO2 ;③核磁共振氢谱有3组峰说明含有3种类型的氢原子,符合条件的同分异构体为:;答案:。
(6)根据已知信息和逆推法可知用和CH2=CHOOCCH3为原料制备化合物
的合成路线:。
答案:。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.碳碳叁键 B HC≡CNa+C6H5CH2Br→ C6H5CH2C≡CH+NaBr
、、、、
、
【解析】
【分析】
HC≡CH在液氨中与Na反应生成A,A为HC≡CNa,A发生HC≡CNa+C6H5CH2Br→ C6H5CH2C≡CH+Na Br ,反应后生成B,B为C6H5CH2C≡CH,B在液氨中与Na反应生成C6H5CH2C≡CNa,与C环氧乙醚开环反应,生成C6H5CH2C≡CCH2CH2OH,再与氢气加成,生成,根据信息①,与CH2I2生成D,D为,D与DMSO/COCl2,在(CH3CH2)3N催化作用下被氧化成E,E为
,最终E被氧化成。
【详解】
(1)A为HC≡CNa,A的官能团的名称:碳碳叁键。
故答案为:碳碳叁键;
(2)C的结构简式:。
故答案为:;
(3)A.C为与乙醛是同分异构体,故A正确;
B.A→B反应为HC≡CNa+C6H5CH2Br→ C6H5CH2C≡CH+NaBr ,是取代反应,D为,
D与DMSO/COCl2,在(CH3CH2)3N催化作用下被氧化成E,E为,D→E的反应类型氧化反应,反应类型不相同,故B错误;
C.含有两个手性碳原子,如图:,故C正确;D.聚乙炔的链节是—CH=CH—,是一种重复结构单元为—CH=CH—的聚合物材料,可用于制备太阳能电池、半导体材料和电活性聚合物等,故D正确;
故选B。
(4) A为HC≡CNa,A发生HC≡CNa+C6H5CH2Br→ C6H5CH2C≡CH+NaBr ,反应后生成B,B为C6H5CH2C≡CH,故答案为:HC≡CNa+C6H5CH2Br→ C6H5CH2C≡CH+NaBr;
(5)写出符合下列条件的的同分异构体①只有一个苯环,无其他环②苯环上有四个取代基,且苯环上的一取代物只有1种,说明结构对称;③有3个甲基④该同分异构体的水解产物之一能
发生银镜反应,水解产物中有醛基,符合条件的结构有:、、、、、
;
(6)利用信息②HC≡C Na +CH3Br→HC≡CCH3 + NaBr,先合成溴苯和乙炔钠,以苯和乙炔为基本原料合成
用流程图表示:。
故答案为:。
19.将镍废料磨成粉末(或搅拌,或适当升高温度,或提高酸的浓度) H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
4.7≤pH<7.1或[4.7,7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
【分析】
根据流程:金属镍废料(含Fe、Al等杂质),加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、Ni2+、Fe2+、Al3+,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,反应为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1,使Fe3+、Al3+全部沉淀,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液主要含有Ni2+,加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+,将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液,将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2•6H2O,据此分析作答。
【详解】
(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有将镍废料磨成粉末、搅拌、适当升高温度方法、提高溶液中酸的浓度,都可以提高镍元素的浸出率;
(2)H2O2具有氧化性,加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+,离子方程式为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
(3)“调pH”的目的是沉淀Fe3+、Al3+,但不沉淀Ni2+,根据表格数据可知,应该控制溶液pH的范围为4.7≤pH <7.1或[4.7,7.1);
(4)滤液A中c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中含有n(Ni2+)=0.1mol,则生成NiCO3需要CO32-为0.1mol,
Ni2+刚好沉淀完全时,溶液中c(CO32-)=
6
5
6.510
1.010
-
-
⨯
⨯
=0.65mol/L,此时溶液中CO32-为0.065mol,故至少需要
Na2CO3固体0.1mol+0.065mol=0.165mol,其质量m(Na2CO3)=0.165mol×106g/mol=17.49g≈17.5g;
(5)将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2•6H2O。
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.由两种物质组成的一包白色粉末,通过如下实验可鉴别其中的成分:取少量样品加入足量水中,充分搅拌,固体部分溶解;向所得的悬浊液中加入足量稀HNO3,有气体放出,最后仍有未溶解的白色固体,上层清液呈无色。
该白色粉末可能为
A.SiO2、明矾B.BaCO3、无水CuSO4
C.MgCO3、Na2S2O3D.KCl、Ag2CO3
2.若用AG表示溶液的酸度,其表达式为:AG=lg[
()
()
c H
c OH
+
-
]。
室温下,实验室里用0.10mol/L的盐酸溶液滴定10 mL0.10mol/LMOH溶液,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是()
A.MOH电离方程式是MOH=M++OH-
B.C 点加入盐酸的体积为10mL
C.若B点加入的盐酸溶液体积为5 mL,所得溶液中:c(M+)+2c(H+)=c(MOH) + 2c(OH-)
D.滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度逐渐增大
3.下列由实验得出的结论正确的是()
A.将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液变无色透明,生成的产物可溶于四氯化碳
B.乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,说明两种分子中的氢原子都能产生氢气
C.用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除,是因为乙酸的酸性小于碳酸的酸性
D.甲烷与氯气光照下反应后的混合气体能使湿润石蕊试纸变红是因为生成的一氯甲烷具有酸性
4.用N A表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是
A.1mol H2O2完全分解产生O2时,转移的电子数为2 N A
B.0. lmol 环氧乙烷()中含有的共价键数为0. 3 N A
C.常温下,1L pH= l 的草酸(H2C2O4)溶液中H+的数目为0. 1N A
D.1mol淀粉水解后产生的葡萄糖分子数目为N A
5.传感器可以检测空气中SO2的含量,传感器工作原理如下图所示。
下列叙述正确的是( )。