1、1单科仿真演练(三)(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 S:32 Cl:35.5 Ca:40 Mn:55 Cu:64一、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。7.化学与生活密切相关,下列说法正确的是( )A.月饼因为富含油脂而易发生氧化,保存时常放入装有硅胶的透气袋B.本草经集注中关于鉴别硝石(KNO 3)和朴硝(Na 2SO4)的记载:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法应用了焰色反应C.酸雨样品露天放置一段时间,酸性减弱,为
2、防治酸雨,应对化石燃料进行脱硫处理D.“笔、墨、纸、砚”在中国传统文化中被称为“文房四宝”,用石材制作砚台的过程是化学变化8.用 NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是( )A.标准状况下,33.6 L 氯气与 56 g铁充分反应,转移电子数为 3NAB.常温常压下,22.4 L 丙烷中共价键数目为 10NAC.通常状况下,2.24 L NO 2和 N2O4的混合气体中氮原子和氧原子数比为 12D.1 L 1 molL-1的 Na2CO3溶液中所含阴离子数大于 NA个9.化合物 (甲)、 (乙)、 (丙)的分子式均为 C8H8,下列说法不正确的是( )A.甲、乙、丙在空气中燃烧时均产生
3、明亮并带有浓烟的火焰B.甲、乙、丙中只有甲的所有原子可能处于同一平面C.等量的甲和乙分别与足量的溴水反应,消耗 Br2的量:甲乙D.甲、乙、丙的二氯代物数目最少的是丙10.下列说法正确的是( )A.蒸馏完毕后,先停止通冷凝水,再停止加热B.用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气C.从海带中提取碘应在烧杯中灼烧海带并用玻璃棒搅拌D.液溴易挥发,盛放在用水液封的试剂瓶中11.某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。TiO 2光电极能使电池在太阳光照下充电,充电时,Na 2S4还原为 Na2S。下列说法错误的是( )A.充电时,太阳能转化为电能,又转化为化学能B.放电时,a 极的电极反应式为 4S2-6e-
4、2C.充电时,阳极的电极反应式为 3I-2e-D.M是阴离子交换膜12.25 时,用 0.10 mol/L的氨水滴定 10.00 mL 0.05 mol/L 的二元酸 H2A的溶液,滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中 lg 的关系如图所示。下列说法正确的是( )A.H2A的电离方程式为 H2A H+HA-B.B点溶液中,水电离出的氢离子浓度为 1.010-6 mol/LC.C点溶液中,c(N )+c(NH3H2O)=2c(A2-)D.25 时,该氨水的电离平衡常数为 Kb=13.短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X 是地壳中含量最多的元素,Y 原子的最外层只有一个电子,Z
5、位于元素周期表A 族,W 与 X属于同一主族。下列说法正确的是( )A.原子半径:r(W)r(Z)r(Y)B.由 X、Y 组成的化合物中均不含共价键C.Y的最高价氧化物的水化物的碱性比 Z的弱D.X的简单气态氢化物的热稳定性比 W的强二、非选择题:第 2628 题为必考题,每个试题考生都必须作答,第 3536 题为选考题,考生从中选择一道作答。26.(14分)H 2O2是医药、卫生行业上广泛使用的消毒剂。某课外小组采用滴定法测定某医用消毒剂中 H2O2的浓度。实验步骤如下:标准液的配制和标定:称取一定量 KMnO4固体溶于水,避光放置 610 天,过滤并取滤液于滴定管中待用,称取 m g Na
6、2C2O4固体于锥形瓶中,加水溶解,再加 H2SO4酸化,滴定至终点,消耗 KMnO4溶液的体积 V 1 mL,滴定过程中发生的一个反应为5H2C2O4+2Mn +6H+ 2Mn2+10CO2+8H 2O。H 2O2浓度的测定:取待测样品 25 mL稀释至 500 mL,再移取 10.00 mL于锥形瓶中,加H2SO4酸化,用上述 KMnO4标准液滴定至终点,消耗溶液的体积 V2 mL。回答下列问题:(1)中移取 10.00 mL待测液所用主要仪器名称为 。(2)配制 KMnO4标准液时需要久置并过滤掉变质生成的 MnO2,该过滤操作需用 。 a.普通漏斗和滤纸b.布氏漏斗和滤纸3c.不需滤纸
7、的微孔玻璃漏斗(3)标定 KMnO4标准液时需要控制温度为 7585 ,温度过低反应较慢,温度过高可能会因 而导致 KMnO4标准液的标定浓度偏高,在恒定温度下进行滴定操作时,开始时反应速率较慢,随后加快,导致速率加快的原因是 。(4)KMnO4标准液滴定 H2O2的离子方程式为 ;当滴定到 可以认为已达到滴定终点。(5)该医用消毒剂中 H2O2的物质的量浓度为 molL -1。 (6)中若用盐酸代替 H2SO4,测定结果将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 27.(14分)工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂的部分工业流程如下:已知:锂辉石的主要成分为 Li2OAl2O34SiO2,其中含少量
8、 Ca、Mg 元素。Li 2OAl2O34SiO2+H2SO4(浓) Li2SO4+Al2O34SiO2H2O某些物质的溶解度(S)如下表所示。T/ 20 40 60 80S(Li2CO3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85S(Li2SO4)/g 34.2 32.8 31.9 30.7(1)从滤渣中分离出 Al2O3的流程如图所示。请写出生成沉淀的离子方程式: 。(2)已知滤渣 2的主要成分有 Mg(OH)2和 CaCO3。向滤液 1中加入石灰乳的作用是(运用化学平衡原理简述)。(3)最后一个步骤中,用“热水洗涤”的目的是 。(4)工业上,将 Li2CO3粗品制备成高纯 Li2CO3
9、的部分工艺如下:a.将 Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH 溶液作阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解。b.电解后向 LiOH溶液中加入少量 NH4HCO3溶液并共热,过滤、烘干得高纯 Li2CO3。a 中,阳极的电极反应式是 。电解后,LiOH 溶液浓度增大的原因: ,b 中生成 Li2CO3反应的化学方程式是 。(5)磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO 4+Li LiFePO4,电池中的固体电解质可传导 Li+,试写出该电池放电时的正极反应: 。28.(15分)二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一,它主要来自化石燃料的燃烧,研究CO催化还原 SO2的适宜条件,在燃煤
10、电厂的烟气脱硫中具有重要价值。.从热力学角度研究反应(1)C(s)+O2(g) CO2(g) H 1=-393.5 kJ mol-14CO2(g)+C(s) 2CO(g) H 2=+172.5 kJ mol-1www.zzstep在 400 时,SO 2的转化率随烟气流量增大而增大的原因是 。.工业上还用 Na2SO3溶液吸收 SO2,将烟气通入 1.0 molL-1 的 Na2SO3溶液,当溶液 pH约为 6时,吸收 SO2的能力显著下降,此时溶液中 c(HS )(S )= 。(已知 H2SO3的 K1=1.510-2、K 2=1.010-7) 35.化学选修 3:物质结构与性质(15 分)
11、钛被称为继铁、铝之后的第三金属,其单质及化合物在航天、军事、航海、医疗等领域都有着重要的应用。请回答下列问题:(1)基态 Ti原子的价层电子排布图为 。(2)在 TiO、TiN、TiS 2、TiCl 4等化合物中,S、Cl 的电负性大小:S(填“”“r(Z)r(W),A错误。X、Y 组成的 Na2O2中含有共价键,B 错误。Y、Z 最高价氧化物的水化物分别为 NaOH、Al(OH) 3,NaOH的碱性强于 Al(OH)3,C错误。26.解析:(1)H 2O2具有氧化性,能腐蚀乳胶管,因此移取 H2O2所用仪器名称为酸式滴定管(或移液管)。(2)配制 KMnO4标准溶液时需要久置并过滤掉因变质生
12、成的 MnO2,KMnO4标准液具有强氧化性,该过滤操作要用不需滤纸的微孔玻璃漏斗,故选 c项。8(3)温度过高可能会因草酸分解而导致 KMnO4标准溶液的标定浓度偏高,开始时反应速率较慢,随后加快,反应速率加快的原因是生成的 Mn2+对反应具有催化作用。(4)KMnO4标准溶液滴定 H2O2,KMnO4还原成 Mn2+,离子方程式为2Mn +5H2O2+6H+ 2Mn2+5O2+8H 2O。当滴定到最后一滴 KMnO4溶液后,锥形瓶中液体由无色变为浅红色且半分钟内不恢复原色,即可认为已达滴定终点。(5)设 KMnO4标准溶液浓度为 c。5H2C2O4 + 2Mn +6H+ 2Mn2+10CO
13、2+8H 2O5 mol 2 molcV110-3 L则有 = ,解得 c= molL-1设该医用消毒剂中 H2O2的物质的量浓度为 c2。2Mn + 5H 2O2+6H+ 2Mn2+5O2+8H 2O2 mol 5 molcV210-3 L c20.025 L则有 = ,解得 c2= molL-1。(6)中若用盐酸代替 H2SO4,盐酸也能与标准液反应,测定结果将偏高。答案:(1)酸式滴定管(或移液管)(2)c(3)草酸分解 生成的 Mn2+对反应具有催化作用(4)2Mn +5H2O2+6H+ 2Mn2+5O2+8H 2O滴入最后一滴 KMnO4溶液后,锥形瓶中液体由无色变为浅红色且半分钟内
14、不恢复原色(5)9(6)偏高27.解析:(1)根据流程,生成沉淀,需要加入过量试剂 a,因为 Al(OH)3溶于强碱,不溶于弱碱,因此试剂 a为 NH 3H2O,发生的离子反应方程式为 Al3+3NH3H2O Al(OH)3+3N 。(2)石灰乳中存在 Ca(OH)2 Ca2+2OH-,Ca(OH)2 属于微溶物,Mg(OH) 2属于难溶物,Mg 2+结合Ca(OH)2电离产生的 OH-生成更难溶的 Mg(OH) 2,使平衡向右移动,生成氢氧化镁沉淀。(3)根据信息中溶解度,Li 2CO3溶解度随着温度的升高而降低,因此热水洗涤的目的是减少Li2CO3的损失。(4)根据电解原理,阳极上应是阴离
15、子放电,因此电极反应式为 2Cl-2e- Cl2;根据电解原理,阴极反应式为 2H2O+2e- H2+2OH -,阳离子向阴极移动,因此 LiOH浓度增大;根据 b提供信息,HC 与 OH-反应生成 C 和 H2O,碳酸锂溶解度较小,因此生成碳酸锂的化学反应方程式为 2LiOH+NH4HCO3 Li2C +2H2O+NH3。(5)根据原电池的工作原理,正极上发生还原反应,得到电子,因此 FePO4在正极上发生反应,即正极反应式为 FePO4+Li+e- LiFePO4。答案:(1)Al 3+3NH3H2O Al(OH)3+3N(2)Ca(OH)2 Ca2+2OH-,Mg2+与 OH-结合生成
16、Ksp很小的 Mg(OH)2沉淀,导致平衡右移,生成 Mg(OH)2 沉淀(3)Li2CO3的溶解度随温度升高而减小(4)2Cl -2e- Cl2 阴极氢离子放电,锂离子向阴极移动 2LiOH+NH4HCO3 Li2CO3+2H2O+NH3(5)FePO4+Li+e- LiFePO428.解析:.(1)目标方程为 2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(s),因此第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式、再减去第三个热化学方程式就得到所求热化学方程式。(2)该可逆反应气态反应物分子总数大于气态生成物分子总数,所以在恒温恒容条件下,反应体系压强不变,反应达平衡状态,A 正确;平衡状态时
17、v 正 (CO)=2v 逆 (SO2),B错误;增大 SO2浓度,有利于正反应进行,所以 CO的平衡转化率增大,C 正确;恒温恒压条件下,平衡体系中充入 N2,体积增大,反应体系压强减小,反应向逆反应方向移动,SO 2的平衡转化率减小,D 错误。.(1)由图像可知,使用 3#催化剂、在 400 时,SO 2的转化率最大。(2)由数据可知,300 时,烟气流量越大,SO 2的转化率越小。由(1)中的图像可知 300 时,催化剂活性不好,所以此温度下反应速率慢,烟气流速越小,气体和催化剂接触时间越长,SO 2转化率越高。由(1)中的图像可知 400 时,催化剂活性好,此温度下反应速率快,烟气流速越
18、大,反应物浓度越大,反应正向进行越彻底,SO 2转化率越高。.H 2SO3的二级电离常数 K2= =1.010-7, = =10。答案:.(1)2CO(g)+SO 2(g) 2CO2(g)+S(s) H=-270.0 kJ mol -1 (2)AC.(1)3#催化剂 400 10(2)烟气流量越大,SO 2的转化率越小(合理即可)300 时,催化剂活性不好,反应速率慢,烟气流速越小,气体和催化剂接触时间越长,SO 2转化率越高(合理即可)400 时,催化剂活性好,反应速率快,烟气流速越大,反应物浓度越大,反应正向进行越彻底,SO 2转化率越高(合理即可).1035.解析:(1)Ti 原子序数为
19、 22,价层电子排布为 3d24s2,价层电子排布图为。(2)Cl非金属性比 S强,故 Cl的电负性比 S大,N 的第一电离能大于 O的原因是 2p轨道为半充满状态,具有较高的稳定性,故不易失去一个电子。(3)根据题目中 TiCl4的熔沸点低、溶于有机溶剂可推知其为分子晶体,根据水解的规律及题目信息可得反应方程为 TiCl4+(x+2)H2O(过量) TiO2xH2O+4HCl。(4)Ti与 O的个数比为 11,化学式为 (TiO (或 TiO2+),S 中 S的 电子对数为 4,无孤电子对,故价层电子对数为 4,杂化类型为 sp3,S 原子数为 5、价层电子数为 32,与其互为等电子体的分子
20、为 CCl4、SiCl 4等。(5)由 Ti的空间堆积方式可知其为六方最密堆积,配位数为 12,该六棱柱含有的钛原子数为6个,质量为 g,六棱柱的体积为 cm3,则该晶体的密度为 gcm-3。答案:(1)(2) N 原子的 2p轨道为半充满状态,具有较高的稳定性,故不易失去一个电子(3)分子 TiCl 4+(x+2)H2O(过量) TiO2xH2O+4HCl(4)(TiO (或 TiO2+) sp 3 CCl 4(或 SiCl4等)(5)六方最密堆积 1236.解析:(1)由 A的分子式为 C6H6O3,能和乙酸反应,可判断出 A中有羟基,从 E的结构简式可知 E的分子式为 C17H14O4。
21、(2)从流程图可知 A生成 B的反应是由酚和酸反应,反应类型为取代反应;由 F到 G的反应是F和氢气在 Pd/C作催化剂的条件下生成 G,反应类型为加成反应或还原反应。(3)由 C生成 D是含羰基的物质和含醛基的物质反应生成含碳碳双键的物质和水,此反应的化学方程式为11+ +H2O。(4)F到 G的反应为加成反应,可以判断出 G的结构简式为 。(5)根据条件,芳香化合物 X可与 FeCl3溶液发生显色反应,可以判断分子中有苯酚的结构,1 mol X可与 4 mol NaOH 反应,可知分子中含有酚羟基或羧基或酯基,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为 3221,说明该分子对称,苯环上有两个或 4个取代基,符合条件的同分异构体有: 、 、 、 ,任写一种即可。(6)由环戊烯和正丁醛得到化合物 的过程中涉及了分子碳链的变化,官能团的种类和位置的变化,其合成路线为:;或是 。答案:(1)羟基 C 17H14O4(2)取代反应 加成反应(或还原反应)(3) + +H2O(4)12(5) 、 、 、 (任写一种)(6)13
