1、1仿真训练五一、选择题：本题共 7 小题，每小题 6 分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1宋应星所著天工开物被外国学者誉为“17 世纪中国工艺百科全书” 。下列说法不正确的是( )A “凡白土曰垩土，为陶家精美启用”中“陶”是一种传统硅酸盐材料B “每红铜六斤，入倭铅四斤，先后入罐熔化，冷定取出，即成黄铜”中的黄铜是合金C “烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”该过程中反应的类型为置换反应D “凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”中“硫”指的是硫磺， “硝”指的是硝酸2设 NA为阿伏加德罗常数值，下列有关叙述正确的是( )A常温常压下， 30 g 乙烷中所含的极性共价键
2、数为 6NAB0.1 mol Fe 与足量盐酸反应，转移的电子数为 0.3NAC0.1 mol Sr 原子中含中子数为 3.8NA9038D0.1 molL 1 的 NH4NO3溶液中含有的氮原子数为 0.2NA3a、b、c 的结构如图所示：(a) (b) (c) 。下列说法正确的是( )Aa 中所有碳原子处于同一平面Bb 的二氯代物有三种Ca、b、c 三种物质均可与溴的四氯化碳溶液反应Da、b、c 互为同分异构体4已知短周期主族元素 X、Y、Z、W、R，其中 X 的原子半径在短周期主族元素中最大，Y 元素的原子最外层电子数为 m，次外层电子数为 n，Z 元素的原子 L 层电子数为 m n，M
3、层电子数为 m n，W 与 Z 同主族，R 元素原子与 Y 元素原子的核外电子数之比为 2 ：1。下列叙述错误的是( )AX 与 Y 形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为 1 ：2BY 的氢化物比 R 的氢化物稳定，且熔沸点高CRY 2和 WY2通入 Ba(NO3)2溶液中均不产生白色沉淀DRY 2和 X2Y2均具有漂白性，均能使品红试液褪色5普通锌锰电池筒内无机物主要成分为 MnO2、NH 4Cl、ZnCl 2等。某研究小组探究废干电池内的黑色固体并回收利用时，进行如图所示实验。下列有关实验的叙述正确的是( )A. 操作中玻璃棒的作用是转移固体 B. 操作为过滤，得到的滤液显碱性C. 操
4、作中盛放药品的仪器是坩埚 D. 操作的目的是除去滤渣中的杂质6SO 2是主要大气污染物之一，工业上可用如下装置吸收转化 SO2(A、B 为惰性电极)。下列说法正确的是( )A电子流动方向为：BbaA Ba、A 极上均发生氧化反应2C离子交换膜为阳离子交换膜 DB 极上的电极反应式为：SO22e 2H 2O=SO 4H 247根据下列各图曲线表征的信息，得出的结论正确的是( )A图 1 表示常温下向体积为 10 mL 0.1 molL1 NaOH 溶液中逐滴加入 0.1 molL1 CH3COOH 溶液后溶液的 pH 变化曲线，则 b 点处有： c(CH3COOH) c(H ) c(OH )B图
5、 2 表示用水稀释 pH 相同的盐酸和 NH4Cl 溶液时，溶液的 pH 变化曲线，其中表示盐酸，表示 NH4Cl 溶液，且溶液导电性：bcaC图 3 表示的是 Al3 与 OH 反应时含铝微粒浓度变化曲线，图中 a 点溶液中大量存在 Al3D由图 4 得出若除去 Fe2(SO4)3溶液中的 Cu2 ，可采用向溶液中加入适量 Fe2O3，调节溶液的 pH 至 4 左右二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 8 题第 10 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 11 题第 12 题为选考题，考生根据要求作答。(一)必考题(共 43 分)8(14 分)甘氨酸亚铁(NH 2CH2COO)2Fe
6、是一种补铁强化剂，广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。某学习小组在实验室利用直接合成法制备甘氨酸亚铁。有关物质性质如下所示：甘氨酸(NH 2CH2COOH) 柠檬酸 甘氨酸亚铁易溶于水，微溶于乙醇 易溶于水和乙醇 易溶于水两性化合物 有强酸性和还原性 难溶于乙醇实验过程及装置图如下(夹持和加热仪器已省略)：.合成：在 C 中加入 0.10 mol 甘氨酸、0.05 mol 硫酸亚铁、少量柠檬酸和 200 mL水，利用 CO2将 C 装置中的空气排净，然后在 40恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌，并用恒压滴液漏斗向 C 中滴加 6 molL1 NaOH 溶液调节 pH 到 6 左右，使反应物充分反应。
7、.分离：加入无水乙醇，立即出现白色沉淀。将沉淀进行过滤、洗涤，收集滤渣。.提纯：将滤渣溶解于适量的蒸馏水中，然后结晶、过滤，将纯化后的产品放入真空干燥箱中干燥后称重。回答下列问题：(1)B 装置的作用是_。(2)能证明 C 装置中空气排净的现象是_；向 C 中滴加 NaOH 溶液之前应该停止滴加盐酸，且关闭止水夹_，打开止水夹_。(3)“合成”中加入柠檬酸的作用是_，请写出合成甘氨酸亚铁的化学方程式3_。(4)加入乙醇的目的是_；“提纯”时用的结晶方法为_。(5)通过测量得知：等浓度(NH 2CH2COO)2Fe 溶液导电能力远小于 FeSO4溶液。暴露在空气中，(NH 2CH2COO)2Fe
8、 溶液比 FeSO4溶液难被氧化，请分析原因为_。(6)若产品质量为 ag，则产率为_%。(甘氨酸亚铁分子量为 204)9(14 分)钴酸锂电池应用广泛，电池正极材料主要含有 LiCoO2、导电剂乙炔黑、铝箔及少量 Fe，可通过下列实验方法回收钴、锂。几种金属离子沉淀完全(离子浓度为 105 mol/L) 的 pH 如下表：离子 Fe3 Al3 Fe2 Co2溶液 pH 3.2 4.7 9.0 9.2回答下列问题：(1)LiCoO2中，Co 元素的化合价为_，滤液的主要成分是_。(2)已知：氧化性：Co 3 H2O2Fe3 ， “酸浸”过程中 H2O2所起主要作用是_。 “调节 pH”除去的离
9、子主要有 Al3 和_。(3)酸浸时浸出率随温度变化如图所示，温度升高至 50以上时浸出率下降的原因是_。(4)“萃取”和“反萃取”可简单表示为： Co2 2(HA) 2 Co(HA2)22H 。则反萃取过程加入的试剂 X 是_。(5)向 CoSO4溶液中加入 NH4HCO3溶液，发生反应的离子方程式为_。(6)工业上用 Li2CO3粗品制备高纯 Li2CO3可采用如下方法：将 Li2CO3溶于盐酸，加入如图所示的电解槽，电解后向 LiOH 溶液中加入稍过量的 NH4HCO3溶液，过滤、烘干得高纯Li2CO3。电解槽中阳极的电极反应式是4_。向 LiOH 溶液中加入稍过量的 NH4HCO3溶液
10、时，发生反应的化学方程式为_。10(15 分)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，C(s)CO 2(g) 2CO(g) H1 a kJ/mol 平衡常数K1；CO(g)H 2O(g) H2(g)CO 2(g) H2 b kJ/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：c CO c H2c H2O_， 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反应：CO
11、 2(g)4H 2(g) CH4(g)2H 2O(g)，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)。该反应的平衡常数 K 随温度降低而_(填“增大”或“减小”)。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 ：2200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
12、到 H2的过程示意图如下。吸收池中所有离子浓度的等式关系是_。结合电极反应式，简述 K2CO3溶液的再生原理：_。(二)选考题：共 15 分。请考生从给出的 2 道试题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。11 【物质结构与性质】(15 分)铜及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途。回答下列问题：(1)铜或铜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)。5a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)基态 Cu 原子中，核外电子占据的最高能层符号是_，其核外电子排布式中未成对电子数为_个
13、，Cu 与 Ag 均属于 IB 族，熔点：Cu_Ag(填“”或“bc，B 错误；Al 3 与 OH 反应时，先生成氢氧化铝沉淀，而后沉淀溶解生成偏铝酸根，a 点对应的碱性较强，铝元素应以偏铝酸根的形式存在，C 错误；若除去 Fe2(SO4)3溶液中的 Cu2 ，加入适量 Fe2O3，调节溶液的 pH 至 4 左右，此时会生成氢氧化铁沉淀，不能除去Cu2 ，D 错误。8答案：(1)除去 CO2中的 HCl 气体(2)D 中溶液出现浑浊 a b(3)柠檬酸具有还原性，可以防止 Fe2 被氧化2NH2CH2COOHFeSO 4 2NaOH= =(NH2CH2COO)2FeNa 2SO42H 2O (
14、4)减少甘氨酸亚铁的溶解量，促使其结晶析出 蒸发浓缩、冷却结晶(或冷却结晶) (5)由测量结果知甘氨酸亚铁是弱电解质，在溶液中电离产生的 Fe2 浓度小，故不易被氧化 (6) (或 9.8a)500a51解析：(1)用盐酸与石灰石反应制备的 CO2中混有 HCl 气体，需要除去 HCl，防止其干扰实验结果。(2)当 CO2排净 C 装置中空气进入 D 装置后，会与澄清的石灰水反应出现浑浊现象，所以当 D 中出现浑浊即说明 C 中空气已被排净；在进行 C 装置中的核心反应前，应停止通入 CO2气体，所以需要停止滴加盐酸，并关闭止水夹 a，打开止水夹 b；因为 C 装置需要在加热条件下进行反应，故
15、不能关闭止水夹 c，防止压强过大出现事故。(3)在制备甘氨酸亚铁过程中始终要防止 FeSO4被氧化，虽然已用 CO2排除了装置中的空气，但由题目中的已知信息可知，柠檬酸具有还原性，可确保 FeSO4不被氧化；合成甘氨酸亚铁的化学方程式为 2NH2CH2COOHFeSO 4 2NaOH= =(NH2CH2COO)2Fe Na2SO42H 2O。(4)由题目已知信息可知，甘氨酸亚铁难溶于乙醇，所以加入乙醇的目的是减少甘氨酸亚铁的溶解量，促使其更多的结晶析出；“提纯”甘氨酸亚铁时用的结晶方法为蒸发浓缩、冷却结晶 (或冷却结晶)。(5)根据等浓度(NH 2CH2COO)2Fe 溶液导电能力远小于 Fe
16、SO4溶液可知甘氨酸亚铁是弱电解质，在溶液中它电离产生的 Fe2 浓度小，故不易被氧化。(6)0.1 mol 的甘氨酸和 0.05 mol 的硫酸亚铁理论上生成 0.05 mol 的甘氨酸亚铁，理论上可产生甘氨酸亚铁：204 g mol1 0.05 mol10.2 g，若产品质量为 a g，则产率为 100% %。a g10.2 g 500 a519答案：(1)3 NaAlO 2、NaOH (2)将 Co3 还原为 Co2 Fe 3 (3)温度升高，H2O2分解速率加快，参与酸浸反应的 H2O2的量减少，导致浸出率下降 (4)H 2SO4溶液(5)Co2 2HCO =CoCO3CO 2H 2O
17、 3(6)2Cl 2e =Cl2 2NH 4HCO32LiOH= =Li2CO3(NH 4)2CO32H 2O解析：(1)LiCoO 2中，Co 元素的化合价为3，铝溶于氢氧化钠溶液成为偏铝酸钠，滤液 I 的主要成分是 NaAlO2、NaOH。(2)氧化性 Co3 H2O2Fe3 ， “酸浸”过程中 H2O2所起主要作用是将 Co3 还原为 Co2 ；“调节 pH”除去的离子主要有 Al3 和 Fe3 。(3)温度升高至 50以上时浸出率下降的原因是温度升高，H 2O2分解速率加快，参与酸浸反应的 H2O2的量减少，导致浸出率下降。(4)从反萃取产生 CoSO4溶液可知反萃取过程加入的试剂 X
18、 是H2SO4溶液。(5)向 CoSO4溶液中加入 NH4HCO3溶液，发生反应的离子方程式为Co2 2HCO =CoCO3CO 2H 2O。 3(6)电解槽中阳极的电极反应式是 2Cl 2e =Cl2；向 LiOH 溶液中加入稍过量的 NH4HCO3溶液时，发生反应的化学方程式为 2NH4HCO32LiOHLi 2CO3(NH 4)2CO32H 2O。10答案：(1)C(s)H 2O(g) CO(g)H 2(g) H( a b) kJ/mol K3 K1K2 (2)增大 BC (3) c(K ) c(H )=2c(CO ) c(HCO )0.3p 0.6p 20.02p 0.08p 4 23
19、 3 c(OH ) 阴极反应：2H 2O2e H 22OH ，OH HCO =CO H 2O，使 K2CO3 3 23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8为生成物，分母为反应物，所以该方程式为：C(s)H 2O(g) CO(g)H 2(g) ，根据盖斯定律，和相加得此反应的 H( a b) kJ/mol ，因此，该反应的热化学方程式为：C(s)H 2O(g) CO(g)H 2(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 ，则c C
20、O c H2c H2OK3 K1K2。(2)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 随温度降低而增大；根据在密闭恒温(高于 100)恒容装置中进行该反应 CO2(g)4H 2(g) CH4(g)2H 2O(g)；混合气体密度不会改变，所以不能作为平衡的依据，A 错误；由反应可知两边计量数不相等，混合气体压强不再改变说明反应达到平衡，B 正确；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，C 正确； n(CO2) ： n(H2)不可能等于 1 ：2，故 D 错； 在密闭容器里全部由气体参与的反应中，平衡时气体
21、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，根据化学方程式可知 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，故平衡时CO2所占的压强为 0.02p，H 2所占的压强为 0.08p，故可写出 Kp的计算表达式为。0.3p 0.6p 20.02p 0.08p 4(3)由图示已知吸收池用的是 K2CO3溶液吸收 CO2，离子方程式为：CO CO 2H 2O=2HCO ，溶
22、质为 KHCO3或 K2CO3、KHCO 3，只能依据电荷守恒得 c(K )23 3 c(H )=2c(CO ) c(HCO ) c(OH )；已知惰性电极电解 KHCO3，阴极水放电生成23 3氢气，阴极附近 c(OH )增大，OH HCO =CO H 2O，K 向阴极移动，使 K2CO3溶液得 3 23以再生。11答案：(1)bd (2)N 1 (3)正四面体 sp 3 配位键(4)6 ：1 (5)共价 (6)398/( a3) mol1解析：(1)铜或铜盐的焰色反应为绿色，焰色反应时，电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量，a 错误，b 正确；焰色反应的光谱属于发射光谱，c
23、错误，d 正确。(2)铜为第 4 周期元素，基态 Cu 原子中，核外电子占据的最高能层符号是 N，其核外电子排布式为Ar3d 104s1，其中未成对电子数为 1 个，Cu 与 Ag 均属于 IB 族，铜原子半径小于银原子，铜原子对自由电子的吸引力大于银，金属键强于银，熔点高于 Ag。(3)Cu(NH3)4SO4 中阴离子为 SO ，S 原子与周围的 4 个 O 原子连接，采用 sp3杂化，立体24构型为正四面体；Cu(NH 3)4SO4中 Cu2 与 NH3之间形成的化学键称为配位键。(4)乙醛的结构式为 ，其中 键和 键的比值为 6 ：1。(5)CuI 中 2 种元素的电负性数值之差0.61
24、.7，属共价化合物。(6)根据晶胞结构，Cu 与 Cl 的个数分别为4，化学式为 CuCl，则晶体的密度 gcm 3 ，解得 NA mol1 。499.5 gNAa3 cm3 398 a312答案：(1)羟基、醚键 (2)C 15H25O3N9(4) (5)23 解析：(1)根据 C 的结构简式，含有官能团是羟基和醚键。(2)根据有机物成键特点，美托洛尔的分子式为 C15H25O3N。(3)根据 A 和 B 结构简式的对比，反应为取代反应，其反应方程式为；根据 B 和 C 结构简式的对比，B 中羰基上的氧原子转化成 H 原子，此反应为还原反应。(4)对比 C 和 D 结构简式，反应发生的取代反应，即试剂 X 结构简式为： 。(5)能发生银镜反应且能发生水解，说明此物质应是甲酸某酯，能与 FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，符合条件的同分异构体：(邻、间、对 3 种)、 (甲基在苯环上位10置有 4 种)、 (甲基在苯环上位置有 4 种)、 (甲基在苯环上位置有 2 种)、 (乙基在苯环上位置有 4 种)、(乙基在苯环上位置有 4 种)、 (乙基在苯环上的位置有 2 种)，共有 23 种，有六种不同的化学环境的氢，且峰面积比为3 ：2 ：2 ：1 ：1 ：1，因此结构简式为： 。(6)根据美托洛尔合成路线，得出：
