1、1仿真模拟练(二)可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32Cl 35.5 Fe 56第卷一、选择题(本题包括 7个小题,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.“化学是你,化学是我”。化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是( )A.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈B.水泥冶金厂常用高压电除去工厂烟尘,利用了胶体的性质C.开发利用太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源,符合“低碳经济”D.二氧化硫有漂白性,常用于棉、麻、纸张和食品的漂白答案 D解析明矾溶液显酸性,可以清除铜镜表面的铜锈,A 正确。烟尘在空
2、气中形成胶体,利用胶体的电泳现象,高压除尘,B 正确。发展清洁能源,减少碳的排放,C 正确。二氧化硫有毒,不能漂白食品,D 错误。2.饮茶是中国人的传统饮食文化之一。为方便饮用,可通过以下方法制取罐装饮料茶:关于上述过程涉及的实验方法、实验操作和物质作用中说法不正确的是( )A.是萃取B.是过滤C.是分液D.维生素 C可作抗氧化剂答案 C解析为分离不溶性茶渣,为过滤,B 正确。中混合物不分层,分罐密封,无分液操作,C 错误。维生素 C具有还原性,可作抗氧化剂,D 正确。3.在塑料原料加工时,添加塑化剂(DCHP)可以使其变得较为柔软,易于加工。塑化剂易溶于有机溶剂,是一种对人体有害的物质。塑化
3、剂的一种制备方法如下:+22+H2O下列说法正确的是( )A.DCHP的分子式为 C20H28O4B.上述制备 DCHP的反应属于取代反应C.DCHP苯环上的一氯代物有 4种D.1 mol DCHP最多可与含 4 mol NaOH的溶液反应答案 B解析 DCHP的分子式为 C20H26O4,A错误。题述制备 DCHP的反应相当于酯化反应,属于取代反应,B 正确。DCHP 苯环上有 2种 H原子,一氯代物有 2种,C 错误。分子中有 2个酯基,1 mol DCHP 最多可与含 2 mol NaOH的溶液反应,D 错误。4.“银针验毒”在我国有上千年历史,银针主要用于检验是否有含硫元素的有毒物质。
4、其反应原理之一为 4Ag+2H2S+O2 2Ag2S+2H2O。当银针变色后,将其置于盛有食盐水的铝制容器中一段时间后便可复原。以下说法不正确的是( )A.当银针变黑时,所检验的物质有毒B.银针验毒时,Ag 被氧化C.上述验毒反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为 11D.银针复原发生的反应可能为 3Ag2S+2Al 6Ag+Al2S3答案 D解析当银针变黑时,说明 Ag氧化为 Ag2S,则说明所检验的物质有毒,A 正确。银针验毒时,Ag 元素化合价升高,被氧化,B 正确。在反应 4Ag+2H2S+O2 2Ag2S+2H2O中,氧化产物为 Ag2S,还原产物为 H2O,两者的物质的量之比为
5、11,C 正确。将其置于盛有食盐水的铝制容器中一段时间后便可复原,说明发生原电池反应,正极为 Ag2S,负极为 Al,总反应式为 3Ag2S+2Al+6H2O 6Ag+2Al(OH)3+3H 2S,D错误。5.短周期元素 X、Y、Z、W 在周期表中的位置关系如图,X 元素的单质既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应。下列说法正确的是( )A.常温下 X的单质投入浓硫酸中没有明显现象B.Y的氢化物只有一种C.W的氧化物对应的水化物一定是强酸D.Z的氧化物排放不会造成环境污染答案 A解析 X元素的单质既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应,则 X为 Al,根据在周期表中的位置,推出Y为 C,Z为 N,W为
6、 S。常温下,Al 与浓硫酸发生钝化反应,阻碍反应的进行,没有明显现象,A 正确。C与 H组成的一类化合物是烃,B 错误。S 的氧化物有 SO2和 SO3,SO2的水化物是 H2SO3,属于中强酸,3SO3的水化物是 H2SO4,属于强酸,C 错误。氮的氧化物对环境有污染,如 NO2造成光化学烟雾或酸雨,D错误。6.瑞典 ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如图所示,有关说法正确的是( )A.电极 2发生氧化反应B.电池工作时,Na +向负极移动C.电流由电极 1经外电路流向电极 2D.电极 1发生的电极反应为 2NH3+6OH-6e- N2+6H 2O答案 D解析根据电
7、池的工作原理示意图,知道通氧气的电极 2是正极,电极 1是负极。在燃料电池的负极上发生燃料失电子的氧化反应,在正极上氧气发生得电子的还原反应,所以电极 2氧气为正极发生还原反应,A 错误。原电池工作时,电解质中的阳离子向正极移动,即 Na+向正极移动,B 错误。原电池中,电流是从正极电极 2流向负极电极 1,C错误。在燃料电池的负极上发生燃料氨气失电子的氧化反应,则碱性环境下电极 1发生的电极反应为 2NH3+6OH-6e- N2+6H 2O,D正确。7.已知:p Ka=-lgKa,25 时,H 2SO3的 pKa1=1.85,pKa2=7.19。用 0.1 molL-1 NaOH溶液滴定 2
8、0 mL 0.1 molL-1 H2SO3溶液的滴定曲线如下图所示(曲线上的数字为 pH)。下列说法正确的是( )A.A点所得溶液中:2 c(HS )+c(S )=0.1 molL-1-3 2-3B.B点所得溶液中: c(H+)+c(S )=c(OH-)+c(H2SO3)2-3C.C点所得溶液中: c(Na+)3c(HS )-3D.E点所得溶液中: c(Na+)c(S )c(H+)c(OH-)2-3答案 C解析 A点溶液中溶质为 H2SO3和 NaHSO3,pH=1.85=pKa1,可知 c(H2SO3)=c(HS ),溶液的体积大于 20 -3mL,则 c(H2SO3)+c(S )+c(HS
9、 )=2c(HS )+c(S )3c(HS ),C正确。加入氢氧化钠溶液 40 -3 -3 -3mL,NaOH溶液滴定 20 mL 0.1 molL-1 H2SO3溶液恰好反应生成 Na2SO3,Na2SO3水解显碱性,溶液中离子浓度 c(OH-)c(H+),D错误。第卷二、非选择题(本卷包括必考题和选考题两部分。810 题为必考题,共 43分,每个试题考生都必须作答。1112 为选做题,共 15分,考生根据要求选择一道题目作答)8.(14分)石灰石石膏法脱硫是除去工业烟气中所含 SO2的重要方法,其工艺分为两步:一是吸收SO2产生亚硫酸氢钙,二是氧化产生石膏。某校化学兴趣小组实验模拟该工艺,
10、设计装置如下:(1)装置 B模拟产生含 SO2的工业烟气,则 E装置的作用是 。 (2)实验开始时,打开装置 B中分液漏斗的活塞,向烧瓶中逐滴滴加硫酸,D 中立即产生了明显的现象,造成产生这一现象的原因是 。 A.该装置的气密性不够好B.滴加硫酸的速率较快C.使用的硫酸浓度较小D.石灰石浆液中碳酸钙粉末的颗粒太小(3)预计当装置 C中产生 的现象时,关闭装置 B中分液漏斗的活塞,再点燃装置 A处的酒精灯。实际实验过程中却始终未观察到 C中产生这一现象,小组成员多次进行实验探究,最终发现是药品 Na2SO3部分变质,请写出定性实验发现药品 Na2SO3问题的有关操作及现象:取少量的亚硫酸钠固体于
11、试管中, 。 (4)小组成员进一步定量实验,测量 Na2SO3的纯度:称取 12.0 g Na2SO3固体配成 100 mL溶液,取 25.00 mL于锥形瓶中,并加入几滴淀粉溶液。用 0.100 0 molL-1酸性 KIO3溶液滴定,三次平行实验测得标准液的体积为 20.00 mL。则滴定终点时锥形瓶中产生的现象为 ,写出与产生终点现象有关反应的离子方程式 ,样品中 Na2SO3的质量分数为 。(计算结果保留三位有效数字) 答案(1)除去尾气中的 SO2 (2)B5(3)由浑浊变澄清 先加适量的水溶解,再加入足量的盐酸与氯化钡溶液,有白色沉淀生成(4)当加入最后一滴酸性 KIO3溶液时,溶
12、液变蓝,且半分钟内不褪色 6H +5I-+I 3I2+3H2O 25.2%-3解析(1)E 装置中的 NaOH溶液的作用是吸收尾气中的 SO2。(2)D 中立即产生了明显的现象,说明生成 SO2的气流流速快。可能是滴加硫酸的速率较快。(3)石灰石浆悬浊液溶解于 SO2的水溶液生成可溶性的亚硫酸氢钙,当由浑浊变澄清时,可证明 SO2已经过量,可关闭装置 B中分液漏斗的活塞,再点燃装置 A处的酒精灯,通入氧气;Na 2SO3部分变质后生成硫酸钠,只要检验其水溶液中含有 S即可 ,即取少量的亚硫酸钠固体于试管中,先加适量的水溶解,再加入足量的盐酸与氯化钡溶液,有2-4白色沉淀生成。(4)在酸性条件下
13、 I 氧化 S 生成 S ,自身还原为 I-,离子方程式为-3 2-3 2-4I +3S I-+3S ,继续滴加酸性 KIO3溶液,溶液里的 I-继续被 I 氧化为 I2,此时溶液-3 2-3 2-4 -3变蓝色,发生反应的离子方程式为 6H+5I-+I 3I2+3H2O,判断滴定终点的现象为当加入最后一-3滴酸性 KIO3溶液时,溶液变蓝,且半分钟内不褪色;根据 I +3S I-+3S ,消耗 KIO3的-3 2-3 2-4物质的量为 0.100 0 molL-10.02 L=210-3 mol,则 Na2SO3的物质的量为 210-3 mol3=610-3 mol,样品中 Na2SO3的质
14、量分数为100%=25.2%。610-3100 25 126 -112.0 9.(14分)以含铅废料(主要含 Pb、PbO、PbO 2、PbSO 4)和稀硫酸为原料制备高纯 Pb、PbO 等,实现铅的再生利用。其主要流程如下:(1)“酸溶”时,在 Fe2+催化下,Pb 和 PbO2反应生成 PbSO4,生成 1 mol PbSO4,转移电子的物质的量是 mol。Fe 2+催化过程可表示为: 2Fe 2+PbO2+4H+S 2Fe3+PbSO4+2H2O2-4 。 (用离子方程式表示反应)(2)写出脱硫过程发生主要反应的化学方程式: 。 (3)已知:PbO 溶解在 NaOH溶液中,存在平衡:Pb
15、O(s)+NaOH(aq) NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如下图所示。6粗品 PbO中所含杂质不溶于 NaOH溶液。结合上述信息,完成由粗品 PbO得到高纯 PbO的操作:将粗品 PbO溶解在一定量 (填“35%”或“10%”)的 NaOH溶液中,加热至 110 ,充分溶解后, (填“趁热过滤”或“蒸发浓缩”),将滤液冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到高纯 PbO固体。 (4)将 PbO粗品溶解在 HCl和 NaCl的混合溶液中,得到含 Na2PbCl4的电解液,电解 Na2PbCl4溶液,生成 Pb,如下图所示。阴极的电极反应式是 。 电解一段时间后,Na 2PbCl4浓度极大下降,为了恢
16、复其浓度且实现物质的循环利用,阴极区采取的方法是 。 答案(1)1 2Fe 3+Pb+S PbSO4+2Fe2+2-4(2)PbSO4+2NaOH PbO+Na2SO4+H2O(3)35% 趁热过滤(4)PbC +2e- Pb+4Cl- 继续向阴极区加 PbO粗品2-4解析(1)“酸溶”时,在 Fe2+催化下,Pb、PbO 2和 H2SO4反应生成 PbSO4和水,化学方程式为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O,根据方程式可知,生成 1 mol PbSO4,转移 1 mol电子。根据题给信息知反应中 Fe2+被 PbO2氧化为 Fe3+,则反应中 Fe3+被 Pb还原为 Fe
17、2+,离子方程式为2Fe3+Pb+S PbSO4+2Fe2+。(2)脱硫过程中,PbSO 4与 NaOH溶液反应生成 Na2SO4、PbO 和2-4H2O。(3)根据 PbO的溶解度曲线,提纯粗 PbO的方法为将粗 PbO溶解在 NaOH溶液中,结合溶解度曲线特点可知在浓度高的 NaOH溶液中和较高的温度下,PbO 的溶解度高,因此加热至较高温度,充分溶解,然后在高温下趁热过滤除去杂质,冷却后 PbO又析出结晶,再次过滤可得到 PbO固体。(4)阴极发生还原反应,Na 2PbCl4得到电子生成 Pb,电极反应式为 PbC +2e- Pb+4Cl-。阳极发生2-4氧化反应,溶液中的 H2O放电生
18、成氧气和氢离子,电极反应式为 2H2O-4e- O2+4H +,电解一段时间后,Na 2PbCl4浓度极大下降,为了恢复其浓度且实现物质的循环利用,根据少什么加什么,溶液中减少了 Pb和 O,应该在阴极区加 PbO粗品,溶解在 HCl和 NaCl的混合溶液中,得到含 Na2PbCl4的电解液。10.(15分)航天员呼吸产生的 CO2用下列反应处理,可实现空间站中 O2的循环利用。Sabatier反应:CO 2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)水电解反应:2H 2O(l) 2H2(g)+O2(g)(1)将原料气按 =14 置于密闭容器中发生 Sabatier反应,测得 H2O(g
19、)的物质的量分数与22温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。7该反应的平衡常数 K随温度升高而 (填“增大”或“减小”)。 温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是 。 200 达到平衡时体系的总压强为 p,该反应平衡常数 Kp的计算式为 。(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) (2)Sabatier反应在空间站运行时,下列措施能提高 CO2转化率的是 (填标号)。 A.适当减压B.增大催化剂的比表面积C.反应器前段加热,后段冷却D.提高原料气中 CO2所占比例E.合理控制反应器中气体的流速(3)一种新的循环利用方案是用 Bosch反应 CO2(g)+2H2(g
20、) C(s)+2H2O(g)代替 Sabatier反应。已知 CO2(g)、H 2O(g)的生成焓分别为-394 kJmol -1、-242 kJmol -1,Bosch反应的 H= kJmol-1。(生成焓指一定条件下由对应单质生成 1 mol化合物时的反应热) 一定条件下 Bosch反应必须在高温下才能启动,原因是 。 新方案的优点是 。 答案(1)减小 温度过低,反应速率减小;温度过高,反应向右进行的程度小 (2)CE0.3(0.6)20.02(0.08)4(3)-90 反应的活化能高 氢原子利用率为 100%解析(1)根据 H2O(g)的物质的量分数与温度的关系图可得:温度越高,H 2
21、O(g)的物质的量分数越低,故随温度升高该反应的平衡常数 K减小。温度过低,反应速率减小;温度过高,反应向右进行的程度小,故温度过高或过低均不利于该反应的进行。200 时平衡体系中 H2O(g)的物质的量分数为0.6,根据反应的化学方程式 CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g),所以 CH4的物质的量分数为 0.3,因此 CO2和 H2的物质的量分数共为 0.1,又因为原料气按 =14 置于密闭容器中发生22Sabatier反应,所以 CO2的物质的量分数为 0.02,H2的物质的量分数为 0.08;达到平衡时体系的总压强为 p,则四种物质的分压分别为: p(CO2)=0.0
22、2p、 p(H2)=0.08p、 p(CH4)=0.3p、 p(H2O)=0.6p,所8以该反应平衡常数 Kp为: 。(2)适当减压化学反应速率(4)2(2)(2)4(2)=0.3(0.6)20.02(0.08)4降低、降低平衡转化率,A 错误。催化剂不能改变反应物的转化率,B 错误。反应器前段加热,加快反应速率,后段冷却,提高平衡转化率,C 正确。提高原料气中 CO2所占比例,降低 CO2的转化率,D 错误。合理控制反应器中气体的流速,可使反应物充分反应,提高了 CO2转化率,E 正确。(3)由已知可得:C(s)+O 2(g) CO2(g) H=-394 kJmol-1,2H2(g)+O2(
23、g) 2H2O(g) H=-484 kJmol-1,所以 Bosch反应 CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)的 H=-90 kJmol-1。Bosch 反应为放热反应,一定条件下必须在高温下才能启动,说明高温条件才能引发此反应,故该反应的活化能很高。新方案与原方案相比氢原子利用率为 100%。11.【化学选修 3:物质结构与性质】(15 分)铁氧体是一种磁性材料,具有广泛的应用。(1)基态铁原子的核外电子排布式为 。 (2)工业制备铁氧体常使用水解法,制备时常加入尿素、醋酸钠等碱性物质。尿素分子中四种不同元素的电负性由大至小的顺序是 ;醋酸钠中碳原子的杂化类型是 。 (3)工
24、业制备铁氧体也可使用沉淀法,制备时常加入氨(NH 3)、联氨(N 2H4)等物质。比较下表中氨(NH 3)、联氨(N 2H4)的熔、沸点,解释其高低的主要原因 。 N2H4 NH3熔点/ 2 -77.8沸点/ 113.5 -33.5(4)下图是从铁氧体离子晶体 Fe3O4中,取出的能体现其晶体结构的一个立方体,则晶体中的氧离子 (填“是”或“不是”)构成了面心立方最密堆积,该立方体 (填“是”或“不是”)Fe 3O4的晶胞,立方体中三价铁离子处于氧离子围成的 (填空间结构)空隙。 (5)解释该 Fe3O4晶体能导电的原因 ,根据上图计算 Fe3O4晶体的密度 gcm -3。(图中 a=0.42
25、 nm,计算结果保留两位有效数字,设NA为阿伏加德罗常数的值) 答案(1)Ar3d 64s2(2)ONCH sp 3杂化、sp 2杂化(3)联氨分子间形成的氢键数目多于氨分子间形成的氢键(4)是 是 正八面体(5)电子可在两种不同价态的铁离子间快速发生转移 5.29解析(1)铁原子的核外电子数为 26,则基态铁原子的核外电子排布式为Ar3d 64s2。(2)元素的非金属性越强,电负性越大,则尿素中四种元素的电负性:ONCH;CH 3COONa中甲基 C原子为 sp3杂化,羧基中的 C原子为 sp2杂化。(3)氨和联氨分子间均可以形成氢键,联氨分子间形成氢键数目多于氨分子间形成的氢键,故联氨的沸
26、点明显高于氨。(4)由图示可知晶体中的氧离子构成面心立方最密堆积,该立方体中氧离子数目为 12 +1=4,Fe3+的数目为 4 +3 =2,Fe2+的数目为 1,则 Fe和 O的14 18 12原子数目为 34,是 Fe3O4的晶胞;立方体中三价铁离子处于周围 6个氧离子围成的正八面体空隙中心。(5)晶体中电子可在两种不同价态的铁离子间快速发生转移,则 Fe3O4晶体能导电;晶体的体积为 a3=(0.4210-7 cm)3,每摩尔晶胞的质量为(563+164) g=232 g,则 Fe3O4晶体的密度 =5.2 gcm-3。232 (0.4210-7)312.【化学选修 5:有机化学基础】(1
27、5 分)4-羟基香豆素是合成药物的重要中间体,其两条合成途径如图:已知:F 的结构简式为 ; (X=O,N,S;R为烃基);RCOOR+2ROH RCOOR+2ROH回到下列问题:(1)关于 4-羟基香豆素的说法正确的是 。(填标号) a.能使溴水褪色b.1 mol该物质最多能与 4 mol NaOH反应c.分子内最多有 9个碳原子共平面d.属于苯的同系物(2)A生成 B的反应类型为 ,D 的结构简式为 。 (3)I的名称为 。 (4)写出 G生成 H的化学方程式 。 (5)满足下列所有条件的 F(结构简式见已知)的同分异构体的数目有 种; a.能发生银镜反应b.属于苯的二取代物c.只含有一个
28、环10写出上述异构体中能使 FeCl3溶液显紫色,核磁共振氢谱有五组峰且面积比为 12221 的结构简式 。 (6)结合已有知识、信息并参照上述合成路线,以丙醇为起始原料(无机试剂任选)设计制备的合成路线。答案(1)ac (2)氧化反应 (3)丙二酸(4) +O2 +2H2O(5)12 (6)CH3CH2CH2OH CH3CH CH2解析(1)由 4-羟基香豆素结构简式可知,含 C、H、O 三种元素,含醇羟基、碳碳双键和酯基,则能使溴水褪色,a 正确。因为 4-羟基香豆素只含 1个酚酯基,所以 1 mol该物质最多能与 2 mol NaOH反应,b 错误。因为苯环一定在一个平面,又碳碳双键可能
29、与苯环共面,所以分子内最多有 9个碳原子共平面,c 正确。由 4-羟基香豆素结构简式可知,含 C、H、O 三种元素,所以不属于苯的同系物,d 错误。(2)A 被臭氧氧化生成 B,则 A生成 B的反应类型为氧化反应,由流程图可知,D 与乙醇发生信息反应生成 E,又由 E的结构简式推出 D的结构简式为 。(3)根据 I的结构简式,则 I的名称为丙二酸。(4)G 在铜作催化剂条件下发生催化氧化生成 H,则反应的化学方程式为 +O2+2H2O。(5)F 的结构简式为 ,a.能发生银镜反应说明含有醛基,b.属于苯的二取代物,c.只含有一个环,说明苯环上只有 2个取代基,则组成可能为CH 2OH和CHO 或者OCH 3和CHO或者CH 3和OCHO 或者OH 和CH 2CHO,又在苯环上分别有邻、间、对三种,所以一共有 12种,其中能使 FeCl3溶液显紫色,核磁共振氢谱有五组峰且面积比为 12221 的结构简式为。(6)根据流程 ABC,则以丙醇为起始原料(无机试剂任选)合成 ,只需要合成11CH3CH CH2即可,所以合成的流程图为:CH 3CH2CH2OH CH3CH CH2 。
