高考化学2轮复习单科仿真演练2含解析

单科仿真演练(二)
(分值100分,建议用时50分钟)
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 C:12 N:14 O:16 Na:23 Al:27 P:31 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Co:59 Cu:64
一、选择题:此题共7小题,每题6分,共42分 .在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的 .
7.化学与生活密切相关,以下说法正确的选项是( )
B.改燃煤为燃气,可以减少废气中SO2等有害物质的排放量
C.合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料
D.发泡塑料饭盒适用于微波炉加热食品,不适于盛放含油较多的食品
8.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用作饮用水消毒 .实验室通过如下过程制备二氧化氯 .
以下说法正确的选项是( )
+3Cl -2H2↑ +NCl3
-、OH -
2中的NH3
2
9.以下实验操作能到达实验目的的是( )
选
项
实验目的实验操作
A 提纯氯气将气体依次通过装有饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸的洗气瓶
B 配制100 mL 1.0
mol·L -1
CuSO4溶液
称取CuSO4·5H2O固体 25.0 g,放入100 mL容量瓶中,加水溶解并
稀释至|||刻度
C 制备硅酸胶体向Na2SiO3溶液(饱和溶液1∶2用水稀释)中参加几滴酚酞,再逐滴滴入盐酸,边加边振荡,至|||溶液红色变浅并接近消失
D 证明金属
性:Fe>Cu
将铜片和铁片用导线连接插入浓硝酸中,铁片外表有气泡产生
10.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的常见短周期元素,X的某种氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.Y的一种核素质量数为18,中子数为10,在同周期元素中Z的简单离子半径最|||小,W的单质是良好的半导体材料 .以下说法中正确的选项是( )
2H4的分子中极性键和非极性键数目比为4∶
A为阿伏加德罗常数的值 .以下说法正确的选项是( )
A.1 mol金刚石中含有2N A个C -C键,1 mol SiO2含有2N A个Si -O键
B.标准状况下,将9.2 g甲苯参加足量的酸性高锰酸钾溶液中转移的电子数为A
总数为N A的Na2CO3溶液中,Na +总数为2N A
D.标准状况下,22.4 L庚烷中所含的分子数约为N A
"可呼吸〞Na CO2电池 .放电时该电池 "吸入〞CO2,充电时 "呼出〞CO2 .吸入CO2时,其工
作原理如以下图 .吸收的全部CO2中,有转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电
极外表 .以下说法正确的选项是( )
A. "吸入〞CO2时,钠箔为正极
B. "吸入〞CO2时的正极反响:4Na + +3CO2 +4e -2Na2CO3 +C
C. "呼出〞CO2时,Na +向多壁碳纳米管电极移动
D.标准状况下,每 "呼出〞22.4 L CO2,转移电子为 0.75 mol
13.以下实验装置能到达实验目的的是( )
Ⅰ可制取NH3
Ⅱ制取氢氧化铁胶体
Ⅲ除去Cl2中的HCl和H2O
Ⅳ提取溴水中的Br2
二、非选择题: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,考生从中选择一道作答 .
26.(14分)CoCO3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料 .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的一种工艺流程如下:
下表是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1.0 mol·L -1计算):
金属离子开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Co2 +
Al3 +
Zn2 +
(1)写出 "酸浸〞时发生氧化复原反响的化学方程式: .
(2) "除铝〞过程中需要调节溶液pH的范围为,形成沉渣时发生反响的离子方程式为
.
(3)在实验室里,萃取操作用到的玻璃仪器主要有;上述 "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
.
(4) "沉钴〞时,Na2CO3溶液滴加过快会导致产品不纯,请解释原因: .
(5)在空气中煅烧CoCO3生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41 g,CO2的体积
为0.672 L(标准状况),那么该钴氧化物的化学式为 .
27.(14分)以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点,但燃料中假设混有CO将显著缩短电池寿命 .
(1)以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向 .甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反响:
主反响:CH3OH(g) +H2O(g)CO2(g) +3H2(g) ΔH = +49 kJ· mol -1
副反响:H2(g) +CO2(g)CO(g) +H2O(g) ΔH = +41 kJ· mol -1
①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,那么该反响的热化学方程式为,
既能加快反响速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是 .
②分析适当增大水醇比n(H2O)∶n(CH3OH)对甲醇水蒸气重整制氢的好处: .
③某温度下,将n(H2O)∶n(CH3OH) =1∶1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反响到达平衡时总压强为p2,那么平衡时甲醇的转化率为(忽略副反响) .
(2)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:
CH4(g) +H2O(g)CO(g) +3H2(g) ΔH = +203 kJ· mol -1
①该反响的逆反响速率表达式为:v逆 =k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下,测得实验数据如表:
CO浓度( mol·L -1) H2浓度( mol·L -1) 逆反响速率( mol·L -1·min -1)
c1
c2c1
c2
由上述数据可得该温度下,上述反响的逆反响速率常数k为 .
②在体积为3 L的密闭容器中通入物质的量均为 3 mol 的CH4和水蒸气,在一定条件下发生上述反响,测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如以下图,那么压强p1(填 "大于〞或 "小于〞)p2;温度T3(填 "大于〞或 "小于〞)T4;压强为p1时,在N点:v正(填 "大于〞 "小于〞或 "等于〞)v逆 .求N点对应温度下该反响的平衡常数K = .
28.(15分)某实验小组模拟受热时H2与Ca3N2反响制取CaH2 .答复以下问题 .
:Ca3N2、CaH2都可以与水反响 .
(1)启普发生器中发生的化学反响方程式是 .利用该装置制取气体的优点是 .
(2)实验中,先通入氢气,然后,再加热 .
(3)装置连接顺序为a、、h(某些装置可以重复使用) .其中枯燥管的作用是枯燥氢气、 .
(4)H2与Ca3N2制取CaH2随着温度不同,生成的气体也不同 .假设取集气瓶中的水溶液,滴加酚酞显红色,那么制取CaH2的反响方程式为 .
(5)反响后,设计实验证明试管中的固体有CaH2: .
35.[化学 - -选修3:物质结构与性质](15分)
张亭栋研究小组受民间中医启发,发现As2O3(俗称砒霜)对白血病有明显的治疗作用 .氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是ⅤA族的元素,该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途 .答复以下问题:
(1)N、P、As原子的第|一电离能由大到小的顺序为;As原子的核外电子排布式为
.
(2)NH3的沸点比PH3(填 "高〞或 "低〞),原因是 .
(3)Na3AsO4中含有的化学键类型包括;As的立体构型为,As4O6的分子结构如图1所示,那么在该化合物中As的杂化方式是 .
(4)白磷(P4)的晶体属于分子晶体,其晶胞结构如图2(小圆圈表示白磷分子) .晶胞的边长为
a cm,阿伏加德罗常数为N A mol -1,那么该晶胞中含有的P原子的个数为,该晶体的密度为g·cm -3(用含N A、a的式子表示) .
36.[化学 - -选修5:有机化学根底](15分)
氯吡格雷是一种用于抑制血小板聚集的药物,可通过如图方法合成:
:①;
②中氯原子较难水解;
③RCHO .
根据以上信息答复以下问题:
(1)A的名称是,F中无氧官能团的名称是 .
(2)D的结构简式为;C分子中最|||多有个原子共平面 .
(3)写出以下反响的化学方程式:反响②: .
(4):
那么由乙醇、甲醇为有机原料制备化合物,需要经历的反响类型有
(填写编号) .
①加成反响②消去反响③取代反响④氧化反响
⑤复原反响,写出制备化合物的最|||后一步反响: .
(5)E的同分异构体中,满足以下条件的有种(不考虑立体异构),其中一种的核磁共振氢谱显示5组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2,请写出其结构简式:
.
①结构中含有苯环且存在与F相同的官能团;
②能发生银镜反响,其碱性条件下水解的两种产物也能发生银镜反响 .
7.B 硅酸钠可用于生产黏合剂和防火剂,硅酸钙难溶于水,不能用于生产黏合剂和防火剂,A 错误;天然气燃烧生成二氧化碳和水,因此改燃煤为燃气,可以减少废气中SO2等有害物质的排放量,B正确;碳纤维是一种纤维状碳材料,不属于有机高分子材料,C错误;发泡塑料饭盒主要材质是高分子材料,发泡塑料饭盒不适用于微波炉加热食品,高分子材料能被油脂缓慢的溶解,所以发泡塑料饭盒不适于盛放含油较多的食品,D错误 .
8.B 电解氯化铵与盐酸混合溶液,生成NCl3与H2,离子方程式为N +2H + +3Cl
-、OH -,B正-3H
2↑ +NCl3,A错误;根据元素守恒,溶液X中大量存在的阴离子有Cl
确;ClO2易溶于水,NH3显碱性,因此要除去混有的氨气,应该选择浓硫酸,C错误;明矾在水中会生成氢氧化铝胶体,吸附水中的杂质起到净水的作用,但并不能除去NaClO2,D错误 .
9.C 氯气溶液中生成的盐酸与饱和碳酸氢钠溶液反响,生成氯化钠、二氧化碳,A错误;配制100 mL 1.0 mol·L -1 CuSO4溶液,不能把固体直接放在容量瓶中溶解,应该在烧杯中溶解并冷却后再转移到容量瓶中,B错误;Na2SiO3溶液水解显碱性,逐滴滴入盐酸,至|||溶液红色变浅并接近消失,转化为硅酸胶体,C正确;将铜片和铁片用导线连接插入浓硝酸中,因为铁发生钝化反响,那么铁为正极,铜为负极,铜片外表产生气泡,D错误 .
10.C 根据以上分析可知X、Y、Z、W分别是N、O、Al、Si .非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性:N>Si,那么简单气态氢化物稳定性:W<X,A错误;氧元素存在同位素,那么氧元素的
相对原子质量不是18,B错误;N2H4的电子式为H,因此分子中极性键和非极性键数目比为4∶1,C正确;铝是活泼的金属,电解熔融的氧化铝可以冶炼单质Al,熔融的氯化铝不导电,D错误 .
11.B 1 mol金刚石中含有2N A个C -C键,1 mol SiO2含有4N A个Si -O键,A错误;由甲苯变为苯甲酸,碳元素化合价变化7×[ - -( -)] =6;9.2 g A,B正确;Na2CO3溶
液中会有少量C发生水解,因此在含C总数为N A的Na2CO3溶液中,溶质的总物质的量大于1 mol,所以Na +总数大于2N A,C错误;标准状况下,庚烷为液态,无法用气体摩尔体积进行计算,D错误 .
12.B "吸入〞CO2时是原电池装置,钠箔失电子为负极,选项A错误; "吸入〞CO2时是原电池装置,正极发生复原反响,电极反响式为4Na + +3CO2 +4e -2Na2CO3 +C,选项B 正确; "呼出〞CO2时是电解池,阳离子Na +向阴极钠箔电极移动,选项C错误;标准状况下,
根据2Na2CO3 +C -4e -4Na + +3CO2↑,每呼出22.4 L CO2,转移电子为 mol,选项
D错误 .
13.A 装置Ⅰ中碳酸氢铵受热分解为CO2、H2O和NH3,碱石灰可以吸收CO2和H2O得到枯燥的NH3,故A正确;氢氧化铁胶体的制备需要在沸水中滴加饱和氯化铁溶液,故B错误;先通过浓硫酸后通过饱和NaCl溶液无法除去H2O,故C错误;提取溴水中的Br2需要用萃取而不是蒸馏,故D错误 .
26.解析:(1) "酸浸〞时参加H2SO4和SO2,由于SO2具有复原性,SO2将钴废渣中 +3价的Co 复原为 +2价, "酸浸〞时发生的非氧化复原反响为CoO +H2SO4CoSO4 +H2O、Al2O3 +3H2SO4Al2(SO4)3 +3H2O、ZnO +H2SO4ZnSO4 +H2O,发生的氧化复原反响为Co2O3 +SO2 +H2SO42CoSO4 +H2O .
(2) "除铝〞过程中Al3 +完全沉淀,其他金属阳离子不形成沉淀,根据Co2 +、Al3 +、Zn2 +开始沉淀和沉淀完全的pH, "除铝〞≤pH<5.4 .形成沉渣时参加的是Na2CO3,发生的是Al3 +
与C的水解相互促进的反响,形成沉渣时反响的离子方程式为2Al3 + +3C
+3H2O2Al(OH)3↓ +3CO2↑ .
(3)在实验室里,萃取操作用到的玻璃仪器主要有分液漏斗、烧杯 .由有机层获得ZnSO4溶液,要使平衡 ZnSO4(水层) +2HX(有机层)ZnX2(有机层) +H2SO4(水层)逆向移动,所以要向有机层中参加硫酸,然后分液,由有机层获得ZnSO4溶液的操作是向有机层中参加适量的硫酸溶液,充分振荡,静置,别离出水层 .
(4) "沉钴〞时是向CoSO4溶液中参加Na2CO3溶液产生CoCO3沉淀,由于Na2CO3溶液呈碱性,假设Na2CO3溶液滴加过快会导致局部碱性过强而产生Co(OH)2沉淀,导致产品CoCO3中混有Co(OH)2 .
(5)n(CO2) = =0.03 mol,根据C守恒,n(CoCO3) =n(CO2) =0.03 mol;根
据Co守恒,n(Co) =0.03 mol,氧化物中n(O) = =0.04
mol,n(Co)∶n(O) =0.03 mol∶0.04 mol =3∶4,该钴氧化物的化学式为Co3O4 .
答案:(1)Co2O3 +SO2 +H2SO42CoSO4 +H2O
≤2Al3 + +3C +3H2O2Al(OH)3↓ +3CO2↑
(3)分液漏斗、烧杯向有机层中参加适量的硫酸溶液充分振荡,静置,别离出水层
(4)Na2CO3溶液滴加过快,会导致局部碱性过强而产生 Co(OH)2沉淀
(5)Co3O4
27.解析:(1)①根据盖斯定律可知,甲醇在催化剂作用下裂解的方程式为CH3OH CO +2H2,由主反响 +副反响可得,该反响的热化学方程式为CH3OH(g)CO(g) +2H2(g)ΔH = +90 kJ·mol -1;该反响为吸热反响,所以既能加快反响速率又能提高CH3OH平衡转化率的一
种措施是升高温度 .
②适当增大水醇比[n(H2O)∶n(CH3OH)]对甲醇水蒸气重整制氢的好处是提高甲醇的利用率,
有利于抑制CO的生成;
③设反响前,甲醇和氢气的量分别为1 mol,甲醇的变化量为x mol,根据反响进行计算:
CH3OH(g) +H2O(g)CO2(g) +3H2(g) ΔH = +49 kJ·mol -1
起始量/mol 1 1 0 0
变化量/mol x x x 3x
平衡量/mol 1 -x 1 -x x 3x
根据压强和物质的量成正比规律: =(1 +1)/(1 -x +1 -x +x +3x),x
= -1,那么平衡时甲醇的转化率为×100% =( -1)×100% .
(2)①根据反响的逆反响速率表达式为v逆 =k·c(CO)·c3(H2)可知,4.8 =k××;19.2
=k×c2×;两个式子相除,得到c2 =0.2,再根据第三组数据进行计算,8.1
=k××3×104 .
②从图像可以看出,温度升高,H2的体积分数增大,该反响正反响为吸热反响;减小压强,平衡
正向移动,H2的体积分数增大;所以压强p1大于p2,温度T3小于T4;在N点时,当温度不发生变
化时,该反响正在向正反响方向进行,氢气的体积分数不断增大,最|||终到达平衡,所以v正
大于v逆;在N点时,当温度不发生变化时,到达平衡时,氢气的体积分数为60%,密闭容器的体
积为3 L,设CH4的变化量为x mol,计算如下:
CH4(g) +H2O(g)CO(g) +3H2(g) ΔH = +203 kJ·mol -1
起始量/mol 3 3 0 0
变化量/mol x x x 3x
平衡量/mol 3 -x 3 -x x 3x
3x÷(3 -x +3 -x +x +3x)×100% =60%,x =2 mol,平衡时各物质浓度为
c(CH4) = mol/L,c(H2O) = mol/L,c(H2) =2 mol/L,c(CO) = mol/L;N点对应温
度下该反响的平衡常数K =(23×)÷(×) =48 .
答案:(1)①CH3OH(g)CO(g) +2H2(g) ΔH = +90 kJ· mol -1升高
温度
②提高甲醇的利用率,有利于抑制CO的生成
③( -1)×100%
(2)①×104
②大于小于大于48
28.解析:(1)启普发生器制备氢气,其中发生的化学反响方程式是Zn +2HCl ZnCl2
+H2↑ .利用该装置制取气体的优点是可随时控制反响的发生和停止 .
(2)由于氢气是可燃性气体,需要验纯,那么实验中,先通入氢气,然后检验氢气纯度,再加
热 .
(3)根据以上分析可知装置连接顺序为a -c -b -g -f -d -e -g -f -h,其中枯燥管的作用是枯燥氢气,同时也防止Ca3N2和CaH2水解 .
(4)假设取集气瓶中的水溶液,滴加酚酞显红色,说明生成物是氨气,那么制取CaH2的反响方程式为6H2 +Ca3N23CaH2 +2NH3 .
(5)CaH2中含有氢元素,固体灼烧时会产生水,所以反响后证明试管中固体有CaH2的实验方法是灼烧固体,假设有水珠生成,那么含有固体CaH2 .
答案:(1)Zn +2HCl ZnCl2 +H2↑可随时控制反响的发生和停止
(2)检验氢气纯度
(3)c、b、g、f、d、e、g、f 防止Ca3N2和CaH2水解
(4)6H2 +Ca3N23CaH2 +2NH3
(5)灼烧固体,假设有水珠生成,那么含有固体CaH2
35.解析:(1)同主族元素从上到下第|一电离能减小,所以N、P、As原子的第|一电离能由大到小的顺序为N>P>As;根据能量最|||低原那么,As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3 .(2)NH3分子间存在较强的氢键,而PH3分子间仅有较弱的范德华
力,NH3的沸点比PH3高 .(3)Na3AsO4是离子化合物,含有离子键,As中As与O之间是共价键,Na3AsO4中含有的化学键类型包括离子键、共价键;根据价层电子对理论,As的价电子
对数是4 + =4,孤对电子数 = =0,所以As的立体构型为正四面体;As4O6的分子中As通过3个σ键与O原那么结合,含有一对孤对电子,所以
As原子杂化轨道数目为4,所以As的杂化方式是sp3 .(4)根据均摊法,P原子数 =(8×
+6×)×4 =16;晶胞的摩尔质量是16×31 g/mol =496 g/mol,1个晶胞的体积是a3cm3,
ρ = = g·cm -3 .
答案:(1)N>P>As 1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)高NH3分子间存在较强的氢键作用,而PH3分子间仅有较弱的范德华力
(3)离子键、共价键正四面体sp3
(4)16
36.解析:(1)A为,A的名称是2氯甲苯(邻氯甲苯),根据F的结构简式可知,F中无氧官能团的名称是氨基和氯原子 .
(2)根据上面的分析可知,D为,C为,C分子中最|||多有14个原子共平面 .
(3)反响②为卤代烃在NaOH溶液中水解,生成2个羟基,脱水生成醛基,化学方程式为
+2NaOH +2NaCl +H2O .
(4)由乙醇、甲醇为有机原料制备化合物,可以用乙醇发生消去反响生成乙烯,乙烯与溴
发生加成反响生成1,2二溴乙烷,再发生水解反响生成乙二醇,甲醇催化氧化生成HCHO,最
|||后乙二醇与甲醛反响生成,所以需要经历的反响类型有消去反响、加成反响、取代反响、氧化反响、取代反响,制备化合物的最|||后一步反响为HOCH2CH2OH
+HCHO +H2O .
(5)根据E的结构简式,结合条件①结构中含有苯环且存在与F相同的官能团,即含有酯基、氨基、氯原子;②能发生银镜反响,其碱性条件下水解的两种产物也能发生银镜反响,那么应为甲酸某酯,且氯原子应连在酯基中醇的碳上,那么符合条件的结构为苯环上连有两个基团为HCOOCHCl -、 -NH2,有3种结构,其中一种的核磁共振氢谱显示5组峰,且峰面积之
比为1∶1∶2∶2∶2,其结构简式为 .
答案:(1)2氯甲苯氯原子、氨基
(2)14
(3) +2NaOH +2NaCl +H2O
(4)①②③④HOCH2CH2OH +HCHO +H2O
(5)3。