1、1单科仿真演练(八)(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 Cr:52 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.人们的生活、生产与化学息息相关,下列关于材料说法正确的是( )A.复旦大学研究的能导电、存储的二维材料二硫化钼是一种新型有机功能材料B.中国天眼用到碳化硅、芯片用到高纯硅、石英玻璃用到硅酸盐C.中国歼 20上用到的氮化镓材料是当作金属合金材料使用的D.石墨烯弹性气凝胶制成的碳
2、海绵可用作处理原油泄漏的吸油材料8.下列有机反应中属于加成反应的是( )A.苯和液溴在 FeBr3催化作用下反应生成溴苯 B.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色C.乙烯与 HCl气体反应生成一氯乙烷 D.丙烯和氯气在一定条件下反应生成ClCH2CH CH29.W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,W 的原子核外只有 6个电子,X +和 Y3+的电子层结构相同,Z -的电子数比 Y3+多 8个,下列叙述正确的是( )A.W在自然界只有一种核素 B.半径大小:X +Y3+Z-C.Y与 Z形成的化合物的水溶液呈弱酸性 D.X的最高价氧化物对应的水化物为弱碱10.分子式为 C4H2Cl8的同分异
3、构体共有(不考虑立体异构)( )A.10种 B.9种 C.8种 D.7种11.某电池以 K2FeO4和 Zn为电极材料,KOH 溶液为电解质溶液。下列说法正确的是( )A.电池工作时 OH-向负极迁移B.正极反应式为 2Fe +6e-+10H+ Fe2O3+5H2OC.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D.电子由 Zn电极流出,经 KOH溶液流向正极12.某固体物质 x由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:取少量样品置于盛有足量水的烧杯中,充分搅拌后仍有部分固体存在,过滤;将固体置于稀硝酸中无明显变化;取滤液少许滴加 Ba(OH)2溶液后无明显变化,则固体物质 x可能为( )A.Na2SO
4、4、Mg(OH) 2 B.AgNO3、KCl C.MgSO4、BaCl 2 D.K2SO4、Al(NO 3)313.下列实验操作能达到实验目的或得出相应结论的是( )实验操作 目的或结论A 将 Cu片放入 FeCl3溶液中 证明 Fe的金属性比 Cu强B 将点燃的镁条置于盛有 CO2的集气瓶中,瓶内壁有黑色固体生成 镁与 CO2发生置换反应C 将 SO2通入溴水或酸性 KMnO4溶液中 证明 SO2有漂白性D 向 FeCl2溶液(含少量 FeBr2杂质)中,加入适量氯水,再加 CCl4萃取分液 除去 FeCl2溶液中的FeBr2二、非选择题:第 2628 题为必考题,每个试题考生都必须作答,第
5、 3536 题为选考题,考生从中选择一道作答。26.(14分)我国重晶石(含 BaSO4 90%以上)资源丰富,其中贵州省重晶石储量占全国总储量2的三分之一。我省某工厂以重晶石为原料,生产“电子陶瓷工业支柱”钛酸钡(BaTiO 3)的工艺流程如下:查阅资料可知:常温下:K sp(BaSO4)=1.010-10,Ksp(BaCO3)=2.510-9;TiCl 4在常温下是无色液体,遇水容易发生水解:TiCl 4+2H2O TiO2+4HCl;草酸氧钛钡的化学式为 BaTiO(C2O4)24H2O。请回答下列问题:(1)工业上用饱和 Na2CO3溶液处理重晶石(假设杂质不与 Na2CO3溶液作用)
6、,待达到平衡后,移走上层清液,重复多次操作,将 BaSO4转化为易溶于酸的 BaCO3,该过程用离子方程式可表示为 ,此反应的平衡常数 K= (填写计算结果)。 若不考虑 C 的水解,则至少需要使用 mol/L 的 Na2CO3溶液浸泡重晶石才能实现23该转化过程。 (2)酸浸时所发生反应的离子方程式为 。(3)配制 TiCl4溶液时通常将 TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释,其目的是 。(4)可循环使用的物质 X是 (填化学式),设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净: 。(5)煅烧草酸氧钛钡晶体得到 BaTiO3的同时,高温下生成的气体产物有 CO、 和 (填化学式)。 27.(14分
7、)目前,我国是最大的钢铁生产国,钢铁是国民经济的基础产业,铁及其化合物的应用也越来越广泛。回答下列问题:(1)画出铁的原子结构示意图: 。 (2)工业炼铁时常用 CO还原铁矿粉,已知:Fe 2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) H=-24.8 kJ/molFe 3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g) H=+19.4 kJ/molFeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) H=-11.0 kJ/mol则反应 3Fe2O3(s)+CO(g) 2Fe3O4(s)+CO2(g)的 H= 。 (3)Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)反
8、应温度与 K的关系如表:反应温度/ 1 000 1 150 1 300平衡常数 K 64 50.7 42.9恒温 1 000 ,在体积为 10 L的恒容密闭容器中加入 0.1 mol Fe2O3和 0.1 mol CO,气体混合物中 CO2的体积分数 (CO 2)随时间 t的变化关系如图所示。3前 8 min CO的反应速率为 ;平衡时 a= 。 若再向平衡混合物中加入 0.01 mol CO 和 0.02 mol CO2,平衡移动;若要使平衡混合气中 CO2的体积分数增大,下列措施可行的是 (填标号)。 A.增大 Fe2O3用量 B.增大压强C.降低温度 D.向容器中再充入少量 CO(4)纳
9、米级的 Fe3O4在催化剂、造影成像、药物载体、靶向给药等领域都有很好的应用前景,工业生产中常用“共沉淀法”来制备。将 FeCl2和 FeCl3按一定比例配成混合溶液,用 NaOH溶液作沉淀剂,在特定条件下即可制得纳米级的 Fe3O4,反应的离子方程式是 ,在实际生产中 Fe2+和 Fe3+反应用量比常是 23,甚至 11,为什么? 。 (5)纳米铁粉可用于除去废水中的 N ,反应的离子方程式为:4Fe+N +10H+ 4Fe2+N +3H2O研究发现,若 pH偏低将会导致 N 的去除率下降,其原因是 ,若加入少量 Cu2+,废水中 N 的去除速率大大加快,可能的原因是 。 28.(15分)醋
10、酸亚铬水合物的化学式为Cr(CH 3COO)222H2O,该水合物通常为红棕色晶体,是一种常用的氧气吸收剂,不溶于水和乙醚(一种易挥发的有机溶剂),微溶于乙醇,易溶于盐酸,易被氧化。已知 Cr3+水溶液呈绿色,Cr 2+水溶液呈蓝色。实验室制备醋酸亚铬水合物的装置如图所示。(1)检查装置气密性后,向左侧三颈烧瓶中依次加入过量锌粒和适量 CrCl3溶液,关闭 K1,打开 K2,旋开 a的旋塞,控制好滴速。a 的名称是 ,此时左侧三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 、。 一段时间后,整个装置内充满氢气,将空气排出。当观察到左侧三颈烧瓶中溶液颜色由绿色完全转变为蓝色时,关闭 K2,打开 K1,将左侧三
11、颈烧瓶内生成的 CrCl2溶液压入右侧三颈烧瓶中,则右侧三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为 。 (2)本实验中所有配制溶液的水均需煮沸,其原因是 。右侧的烧杯内盛有水,其中水的作用是 。 (3)当观察到右侧三颈烧瓶内出现大量红棕色晶体时,关闭 a的旋塞。将红棕色晶体快速过滤、水洗、乙醚洗、干燥,即得到Cr(CH 3COO)222H2O。其中用乙醚洗涤产物的目的是 。(4)称量得到的Cr(CH 3COO)222H2O晶体,质量为 m g,若所取用的 CrCl3溶液中含溶质 n g,则Cr(CH3COO)222H2O(Mr=376)的产率是4%。 35.化学选修 3:物质结构与性质(15 分)锂和氮
12、的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。请回答下列问题。(1)Li的氢标准电势是最负的,达到-3.045 V,与水应有很大的反应倾向,然而将 Li单质加入水中,其反应剧烈程度远不如其他碱金属,试解释原因: 。 (2)氮元素可与其他元素形成正离子,比如 N2O5结构中存在 N 的结构,其立体构型为 , 氮原子的杂化形式为 ;它也可以形成全氮的正离子,比如 N5AsF6中存在高能量的 , 的立体构型为 。(每个 N原子都满足 8电子稳定结构) (3)如图为一种 N和 Li形成的二元化合物的晶体结构,试在图中画出其晶胞,并写出该化合物的化学式: 。36.化学选修 5:有机化学基础(15
13、分)镇痛药物 J的合成方法如下:已知:R1COOR2+R3CH2COOR4(R 1、R 2、R 3、R 4为氢或烃基)(1)B的名称为 ;F 的结构简式为 。 (2)的有机产物的官能团有 ;的反应类型为 反应。 (3)的化学方程式为 。5(4)已知有一定的反应限度,反应进行时加入吡啶(C 5H5N,属于有机碱)能提高 J的产率,原因是 。(5)有机物 K分子组成比 F少两个氢原子,符合下列要求的 K的同分异构体有 种。 A.遇 FeCl3显紫色 B.苯环上有两个取代基(6) 是一种重要的化工中间体。以环己醇( )和乙醇为起始原料,结合已知信息选择必要的无机试剂,写出 的合成路线: 。(已知:R
14、HC CHR1 RCOOH+RCOOH,R、R为烃基。用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)7.D 有机物是指含碳的化合物,所以二硫化钼不属于有机化合物,故 A错误;石英玻璃的主要成分为二氧化硅,不是硅酸盐,故 B错误;金属合金是指一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物,氮化镓是化合物,不属于合金,故 C错误;石墨烯弹性气凝胶制成的碳海绵,具有吸附性,可用作处理原油泄漏的吸油材料,故 D正确。8.C 生成溴苯时苯环上 H被 Br取代,为取代反应,故 A错误;乙烯含碳碳双键,能被高锰酸钾溶液氧化,发生氧化反应,故 B错
15、误;乙烯与 HCl反应生成一氯乙烷,双键转化为单键,为加成反应,故 C正确;生成 ClCH2CH CH2时,丙烯中甲基上 H被 Cl取代,为取代反应,故 D错误。9.C W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,W 的原子核外只有 6个电子,则 W为 C元素;X +和 Y3+的电子层结构相同,则 X为 Na元素,Y 为 Al元素;Z -的电子数比 Y3+多 8个,则Z为 Cl元素。A.C 在自然界有多种核素,如 12C、 14C等,故 A错误;B.Na +和 Al3+的电子层结构相同,核电荷数大离子半径小,Cl -比 Na+和 Al3+多一个电子层,离子半径最大,则离子半径大小:Al
16、 3+Br-,加入适量氯水,先氧化 Fe2+成24Fe3+,因此不能用氯水除去 FeCl2中 FeBr2,故错误。26.解析:(1)用饱和 Na2CO3溶液将 BaSO4转化为易溶于酸的 BaCO3,离子方程式为 BaSO4(s)+C(aq) BaCO3(s)+S (aq),根据平衡常数的定义,结合方程式可知 K= =23 24 (24)(23)=0.04,饱和硫酸钡溶液中,S 浓度是 110-5 mol/L,所以此时 C 浓度是(4)(2+)(3)(2+) 24 23110-5 mol/L0.04=2.510-4 mol/L。(2)酸浸时,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳,离子反应为
17、 BaCO3+2H+ Ba2+CO2+H 2O。(3)由 TiCl4在常温下是无色液体,遇水容易发生水解可知,在配制时为抑止其水解,需将 TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释。(4)向混合液中加入 TiCl4溶液和 H2C2O4溶液反应得到草酸氧钛钡和 HCl,故可循环使用的物质X是 HCl;草酸氧钛钡晶体表面附着氯离子,验证草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净的方法为:取最后一次洗涤液少许,滴入稀硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀生成,则说明晶体已经洗涤干净。(5)BaTiO(C 2O4)24H2O煅烧,发生分解反应,由元素守恒可知,生成高温下的气体产物有 CO、CO 2、H 2O(g)。答案:(1)BaS
18、O 4(s)+C (aq) BaCO3(s)+S (aq)23 240.04(或 1/25) 2.510 -4(2)BaCO3+2H+ Ba2+CO2+H 2O(3)抑制 TiCl4的水解(4)HCl 取最后一次洗涤液少许,滴入稀硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀生成,则说明晶体已经洗涤干净(5)CO2 H 2O(g)27.解析:(1)铁的原子结构示意图为 。(2)3-2-6得 3Fe2O3(s)+CO(g) 2Fe3O4(s)+CO2(g) H=-47.2 kJ/mol。(3)根据 K=c3(CO2)/c3(CO)=64,可得 8 min平衡时,c(CO 2)=74c(CO)=0.008 mol
19、/L,c(CO)=0.002 mol/L,故前 8 min CO的反应速率为 (0.1100.002)8molL-1min-1=10-3 molL-1min-1;平衡时 a=0.08/0.1=80%或 0.8。若再向平衡混合物中加入 0.01 mol CO和 0.02 mol CO2,浓度商 QK,平衡向右移动;若要使平衡混合气中 CO2的体积分数增大,下列措施可行的是 C。A.增大固体用量平衡不移动,平衡混合气中 CO2的体积分数不变;B.增大压强平衡不移动,平衡混合气中 CO2的体积分数不变;C.温度升高,K 减小,说明反应为放热反应,故降低温度平衡右移,平衡混合气中 CO2的体积分数增大
20、;D.向容器中再充入少量 CO,相当于加压,平衡混合气中 CO2的体积分数不变。故选C。(4)反应的离子方程式是 Fe2+2Fe3+8OH- Fe3O4+4H2O,在实际生产中 Fe2+和 Fe3+反应用量比常是 23,甚至 11,为什么?原因是 Fe2+容易被空气中的 O2氧化为 Fe3+,故需多加一些 Fe2+,确保生成 Fe3O4。(5)纳米铁粉可用于除去废水中的 N ,若 pH偏低将会导致 N 的去除率下降,其原因是发生副反应,Fe 与 H+生成 H2;若加入少量 Cu2+,废水中 N 的去除速率大大加快,可能的原因是形成的 Fe Cu原电池增大了纳米铁粉去除 N 的反应速率(或 Cu
21、2+对纳米铁粉去除 N 的反应具有催化作用)。答案:(1) (2)-47.2 kJ/mol(3)10 -3 molL-1min-1 80%或 0.8向正反应方向 C(4)Fe2+2Fe3+8OH- Fe3O4+4H2O Fe 2+容易被空气中的 O2氧化为 Fe3+,故需多加一些Fe2+,确保生成 Fe3O4(5)发生副反应,Fe 与 H+生成 H2 形成的 Fe Cu原电池增大了纳米铁粉去除 N 的反应速率(或 Cu2+对纳米铁粉去除 N 的反应具有催化作用)28.解析:(1)根据仪器的结构,仪器 a为分液漏斗,左侧三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为2CrCl3+Zn 2CrCl2+ZnCl2
22、、还有锌与稀盐酸反应生成氢气:Zn+2HCl ZnCl2+H2;一段时间后,整个装置内充满氢气,将空气排出。当观察到左侧三颈烧瓶中溶液颜色由绿色完全转变为蓝色时,关闭 K2,打开 K1,将左侧三颈烧瓶内生成的 CrCl2溶液压入右侧三颈烧瓶中,CrCl2溶液与 CH3COONa溶液反应生成醋酸亚铬水合物Cr(CH 3COO)222H2O,反应的离子方程式为 2Cr2+4CH3COO-+2H2O Cr(CH3COO)222H2O。(2)本实验中所用的溶液,配制用的蒸馏水都需事先煮沸,原因是:二价铬不稳定,极易被氧气氧化,因此煮沸去除水中溶解氧,防止 Cr2+被氧化;右侧烧杯内的水可以防止空气进入
23、装置内。8(3)当观察到右侧三颈烧瓶内出现大量红棕色晶体时,关闭 a的旋塞。将红棕色晶体快速过滤、水洗、乙醚洗、干燥,即得到Cr(CH 3COO)222H2O。其中用乙醚洗涤,乙醚挥发带走水分,可以使产品快速干燥。(4)实验时取用的 CrCl3溶液中含溶质 n g,理论上得到Cr(CH 3COO)222H2O的质量= 376 g/mol= g,该实验所得产品的产率158.5 /12 376317= 100%= 100%= %。376317 317376答案:(1)分液漏斗 Zn+2HCl ZnCl2+H2 Zn+2CrCl 3ZnCl2+2CrCl2 2Cr 2+4CH3COO-+2H2O C
24、r(CH3COO)222H2O(2)防止水中的溶解氧氧化 Cr2+ 水封,防止空气进入装置内 (3)乙醚挥发带走水分,可以使产品快速干燥(4)35.解析:(1)Li 和 Mg处于对角线,根据对角线原则,LiOH 在水中的溶解度小,附着在 Li的表面阻碍反应的进行;(2)N 中心原子为 N,含有 2个 键,孤电子对数为(5-1-22)/2=0,价层电子对数为 2,立体构型为直线形;价层电子对数等于杂化轨道数,即 N 中 N的杂化类型为 sp; 中每个 N原子都满足 8电子稳定结构,即 的结构式为 +,即 的立体构型为 V形或角形。(3)根据晶胞的定义,Li 和 N形成的晶胞是 ;根据晶胞结构,
25、位于晶胞的顶点,个数为 81/8=1,Li+位于面上、内部,个数为 41/2+1=3,即化学式为 Li3N。答案:(1)产物氢氧化锂溶解度小,包裹在外层阻碍反应的持续进行(2)直线形 sp V 形(或角形)(3)Li3N36.解析:(1)有机物 A为 CH2 CHCH3,与氯气在 500 发生取代反应生成 CH2 CH9CH2Cl(B),其名称为 3 氯丙烯(或 3 氯 1 丙烯);由有机物 E结构简式,结合有机物 F的分子式可知,有机物 EF 脱去二氧化碳,去掉 COO,得到 F结构简式为 。(2)根据有机物的结构简式 CH2 CHCH2NH2可知,官能团有碳碳双键、氨基;通过有机物 C的分
26、子式,并结合反应物 CH2 CHCH2NH2 和 ClCH2CH2COOCH3可知,NH 2中的 2个氢原子被取代,生成氯化氢,所以的反应类型为取代反应。(3)根据题给信息可知:有机物 C在乙醇钠条件下,发生反应生成 ;化学方程式为+CH3OH。(4)吡啶(C 5H5N,属于有机碱),吡啶显碱性,能与反应的产物 HCl发生中和反应,使平衡正向移动,提高 J产率。(5)有机物 F为 ,有机物 K分子组成比 F少两个氢原子,分子式为 C8H11NO。A.遇FeCl3显紫色,含有酚羟基;B.苯环上有两个取代基,一个必须是酚羟基;具体结构如下:苯环上分别连有OH 和 CH2CH2NH2结构有 3种;苯
27、环上分别连有OH 和 CH3CH(NH2)结构有 3种;苯环上分别连有OH 和 CH3NHCH2结构有 3种;苯环上分别连有OH 和CH3CH2NH结构有 3种;苯环上分别连有OH 和(CH 3)2N结构有 3种;共计有 15种。(6) 发生消去生成环己烯,环己烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为 HOOCCH2CH2CH2CH2COOH,该有机物再与乙醇发生酯化反应生成 CH3CH2OOCCH2CH2CH2CH2COOCH2CH3,最后根据信息 R1COOR2+R3CH2COOR4 ,CH3CH2OOCCH2CH2CH2CH2COOCH2CH3在乙醇钠的条件下发生反应生成 ;合成流程如下:。答案:(1)3 氯丙烯(或 3 氯 1 丙烯) (2)碳碳双键、氨基 取代10(3) +CH3OH(4)吡啶显碱性,能与反应的产物 HCl发生中和反应,使平衡正向移动,提高 J产率 (5)15(6)
