海南省普通高中学业水平等级考试模拟卷化学试题答案和解析.docx
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海南省普通高中学业水平等级考试模拟卷化学试题答案和解析
秘密*启用前
海南省2020年普通高中学业水平等级考试(模拟卷)
化学试题、答案、解析
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时.选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应目题的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结来后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
H1C12N14O16Na23Mg24Ti48
一.选择题:
本题共8小题,每小题2分,共16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.用化学沉淀法除去粗盐中的杂质离子,不需要的操作是
A.溶解B.过滤C.分液D.蒸发
【答案】C
【解析】
除去粗盐中的杂质离子,首先要将粗盐加水溶解,然后加入除杂试剂,过滤,最后将滤液蒸发结晶。
故不需要的操作为分液。
2.下列模型表示的烃或烃的衍生物中,可以发生酯化反应的是
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】
观察比例模型,分析球的个数、大小和空间结构,可推出A为甲烷,B为苯,C为乙醛,D为乙酸。
乙酸可以发生酯化反应,故选D。
3.下列垃圾或废弃物的处理不符合环保节约理念的是()
A.废纸、塑料瓶、废铁回收再利用
B.厨余垃圾采用生化处理或堆肥
C.稻草、农膜和一次性餐具露天焚烧
D.废电池等有毒有害垃圾分类回收
【答案】C
【解析】
环保理念倡导生活中耗用的能量尽量少,减排或少排放污染物。
C项稻草等焚烧会直接导致大气污染,同时也是热能浪费,不符合环保节约理念,故选择C选项。
4.已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH1=-572kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5kJ/mol
C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH3=-1367kJ/mol
则2C(s)+3H2(g)+1/2O2(g)=C2H5OH(l)ΔH为()
A.+278kJ/molB.-278kJ/molC.+401.5kJ/molD.-401.5kJ/mol
【答案】B
【解析】本题考查盖斯定律的应用。
可将已知方程式分别依次编号①②③,则目标方程式为
,对ΔH进行相对应的运算,可得结果。
5.《天工开物》记载:
“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅••••••而后火药成声”。
其中涉及的主要
反应为:
S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑。
下列有关说法不正确的是
A.硝石的主要成分为硝酸盐B.硫磺在反应中作还原剂
C.该反应为放热反应D.火药可用于制作烟花爆竹
【答案】B
【解析】
A选项正确,硝石的主要成分为硝酸盐,字面上就可以判断。
B选项错误,主要考查氧化剂和还原剂的定义。
在此反应中,氧化剂为S和KNO3,二者均得电子化合价降低,其中S从0价降到-2价得2e-,KNO3中的N元素从+5价降到0价得5e-。
还原剂为C,失电子化合价升高,从0价升高到+4价失去4e-。
C选项正确,此反应为发光发热的爆炸性反应,为放热反应。
D选项正确,火药是中国古代四大发明之一,广泛用于烟花爆竹。
6.下列说法不正确的是
A.Fe2O3可用作红色颜料B.浓H2SO4可用作干燥剂
C.SiO2可用作半导体材料D.NaHCO3可用作焙制糕点
【答案】C
【解析】
Fe2O3颜色为红棕色,可用作红色颜料,选项A正确,不符合题意;
浓H2SO4有吸水性,可用作部分气体的干燥剂,选项B正确,不符合题意;
SiO2可用来制光导纤维,作半导体材料的是晶体Si,选项C错误,符合题意;
NaHCO3在生活中的常见用途有焙制糕点、治疗胃酸等,选项D正确,不符合题意。
7.下列有关物质结构和性质变化规律正确的是
A.硬度:
LiCl<NaCl<KClB.沸点:
HF<HCl<HBr
C.酸性:
H3PO4>H2SO4>HClO4D.原子半径:
Na>Mg>Al
【答案】D
【解析】
A选项,构型相同的离子化合物,键长越短,键越强,硬度越大,所以硬度:
LiCl>NaCl>KCl,A错误。
B选项,液态HF分子间存在氢键,所以其沸点比HBr,HCl高,HBr,HCl分子结构相同,相对分子质量越大沸点越高,所以沸点:
HF>HBr>HCl,B错误。
C选项,同一周期从左往右元素的最高价氧化物的水化物的酸性增强,所以酸性H3PO4<H2SO4<HClO4,C错误。
D选项,同一周期从左往右元素原子的半径减小,所以D正确。
8.根据有关操作与现象,所得结论不正确的是
选项
操作
现象
结论
A
将湿润的有色布条伸入Cl2中
布条褪色
氯气有漂白性
B
用洁净的铂丝蘸取某溶液灼烧
火焰呈黄色
溶液中含有Na+
C
将湿润的红色石蕊试纸伸入NH3中
试纸变蓝
氨水显碱性
D
向某溶液中滴加KSCN溶液
溶液变红
溶液中含有Fe3+
【答案】A
【解析】
A选项,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,使湿润布条褪色的不一定是氯气,实际上是次氯酸,所以A错误。
B选项,钠及其化合物焰色反应呈黄色,所以溶液中一定有Na+,B正确。
C选项,氨气与水发生反应NH3+H2O=NH3.H2O,生成的NH3.H2O电离出OH-,所以溶液呈碱性,C正确。
D选项,Fe3+遇SCN—溶液变红,是Fe3+的特性,所以D正确。
二.选择题:
本题共6小题,每小题4分,共24分。
每小题有一个或两个选项符合题意,若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。
9.下列有关实验操作的叙述不正确的是
A.中和滴定接近终点时,滴入要慢,并且不断摇动
B.向试管中滴加溶液时,滴管尖嘴紧贴试管内壁
C.分液时,下层液体下口放出,上层液体上口倒出
D.定容时,加水到容量瓶刻度线下1~2cm时,改用胶头滴管加水
【答案】B
【解析】
A选项,中和滴定接近终点时,避免所用试剂过量,超过滴定终点,因此滴入溶液速度要慢,并且不断摇动,A项正确;
B选项,向试管中滴加溶液时,滴管要保持垂直于试管正上方,不可触碰到试管内壁,以免污染,B项错误;
C选项,分液操作正确;
D选项,定容时先用玻璃棒引流,加水距刻度线1到2cm处,再用胶头滴管吸水滴入容量瓶里,视线与凹液面最低处相平,使其到达刻度线。
10.锌—空气电池的电容量大,可作为汽车的清洁能源。
总反应式为:
2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2。
示意图如右所示:
有关该电池的说法正确的是
A.电池可以用稀硫酸做电解质溶液
B.电池工作时,电子由a电极沿导线流向b电极
C.空气扩散电极上的电极反应:
O2+2H2O+4e–=4OH–
D.阻隔空气进入锌—空气电池,电池停止工作
【答案】CD
【解析】
A选项,由电极产物Zn(OH)2可知,电解质溶液是碱性,故A错误。
B选项,由总反应可知,Zn化合价升高失电子做负极,电子从b到a极,故B错误。
C选项,碱性燃料电池正极反应为O2+2H2O+4e–=4OH–,正确。
D选项,阻止空气进入后,正极反应物氧气不足,反应停止,正确。
11.关于一定条件下的化学平衡:
H2(g)+I2(g)
2HI(g)ΔH<0。
下列说法正确的是
A.恒温恒容,充入H2,v(正)增大,平衡右移
B.恒温恒容,充入He,v(正)增大,平衡右移
C.加压,v(正)、v(逆)不变,平衡不移动
D.升温,v(正)减小,v(逆)增大,平衡左移
【答案】A
【解析】
A选项,恒温恒容,充入H2,C(H2)增大,v(正)增大,v(逆)不变,平衡右移,正确
B选项,恒温恒容,充入He,各物质浓度不变,速率不变,平衡不移动,错误。
C选项,加压,v(正)、v(逆)都增大且增大程度相同,所以平衡不移动,错误。
D选项,升温,v(正)、v(逆)都增大,正反应放热,平衡左移,错误。
12.下图所示物质是蜂胶里的活性成分,关于此物质说法正确的是
A.分子式为C17H14O4B.分子存在顺反异构体
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色D.1mol该物质最多能与2molNaOH反应
【答案】BC
【解析】
A.该分子的分子式为C17H16O4(不饱和度为10),A项错误;
B.该分子中含有碳碳双键,每个双键碳上连接的两个基团互不相同,所以存在顺反异构体,B项正确;
C.该分子中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,C项正确;
D.该分子中含有两个酚羟基和一个酯基且为醇酯,因此最多能与3molNaOH反应,D项错误。
13.X、Y是同周期的两种主族元素,他们的逐级电离能(I)数据如下表所示:
电离能(kJ/mol)
I1
I2
I3
I4
I5
……
X
496
4562
6912
9543
13353
……
Y
738
1451
7733
10540
13630
……
下列有关说法正确的是 ()
A.电负性:
X<YB.与水反应剧烈程度:
X<Y
C.X的最外层电子数为1D.Y的最高化合价为+3
【答案】AC
【解析】
由X的I2电离能突然增大,说明X的最外层有1个电子,Y的I3电离能突然增大,说明Y的最外层有2个电子;因X、Y同周期,可推断Y在X的右侧。
A选项正确,同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增强,电负性Y>X;
B选项错误,X的金属性强于Y,与水反应的剧烈程度X>Y;
C选项正确,X的I2电离能突然增大,说明X的最外层电子电子数为1;
D选项错误,Y的I3电离能突然增大,说明Y的最外层有2个电子,最高化合价为+2。
14.Se元素是人体必需的微量元素之一。
下列说法不正确的是
A.SeO2可以被氧化B.H2Se的分子构型为V型
C.SeO2能和碱溶液反应D.H2Se的热稳定性强于H2S
【答案】D
【解析】
Se属于第ⅥA元素,与同族元素S性质相似。
化合物SeO2中+4价Se处于中间价态,既可以被氧化,又可以被还原,选项A正确,不符合题意;
H2Se的分子构型与H2O结构相似,均为V型,选项B正确,不符合题意;
SeO2属于酸性氧化物,能和碱溶液反应生成盐和水,选项C正确,不符合题意;
S、Se同族,同族元素非金属性从上到下逐渐减弱,非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,所以H2Se的热稳定性弱于H2S,选项D错误,符合题意。
三.非选择题,共60分。
15.化学家在氨的合成及利用氨制硝酸等方面做出了突出贡献。
回答下列问题:
(1)N2和H2合成氨的化学方程式;为了降低能耗并提高原料利用率,科学家利用电解原理(两极间可传输H+),探索用N2和H2制备NH3,预测阴极的反应式为。
(2)制备硝酸主要由三步转化过程:
反应Ⅰ的转化利用了NH3的性,每生成1molNO转移电子数为NA。
反应Ⅲ:
3NO2(g)+H2O(l)
2HNO3(aq)+NO(g)ΔH<0,下列措施不能提高NO2平衡吸收率的是(填写选项字母)。
a.增大压强b.降低温度c.使用催化剂
(3)硝酸工业的尾气成分主要是NOx,通常利用NH3处理,将其转化为无毒物质后排放,该反应的化学方程式为。
【答案】
(1)
N2+6e—+6H+===2NH3
(2)还原5c
(3)6NOx+4xNH3===(2x+3)N2+6xH2O
【解析】
(1)阴极发生还原反应,N化合价降低,得到电子,与H+结合成NH3,所以阴极反应为
N2+6e—+6H+===2NH3
(2)NH3被氧化为N2,表现还原性,化合价从-3升高到+2价,每生成1molNO转移5mol电子;根据反应特点,增大压强和降低温度,平衡都正向移动,NO2平衡吸收率增大,催化剂不能影响平衡,只能缩短达到平衡的时间。
(3)根据化合价升降总数相等配平。
16.(10分)
化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。
现有25℃时,浓度均为0.10mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76。
回答下列问题:
[Ka(CH3COOH)=1.75×10–5,Kb为盐的水解常数]
(1)CH3COOH的电离方程式。
(2)该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是。
(3)25℃时,Ka(CH3COOH)Kb(CH3COO–)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)向1.0L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液中
c(H+)=mol/L。
(5)人体血液存在H2CO3(CO2)和NaHCO3的缓冲体系,能有效除掉人体正常代谢产生的酸、碱,保持pH的稳定,有关机理说法正确的是(填写选项字母)。
a.代谢产生的H+被HCO3–结合形成H2CO3
b.血液中的缓冲体系可抵抗大量酸、碱的影响
c.代谢产生的碱被H+中和,H+又由H2CO3电离
【答案】
(1)CH3COOH
CH3COO–+H+
(2)c(CH3COO–)>c(Na+)>c(H+)>c(OH–)
(3)>
(4)1.75×10–5或10–4.76
(5)ac
【解析】
根据CH3COOH电离方程式CH3COOH
CH3COO–+H+
Ka(CH3COOH)=
=1.75×10–5,pH=4.76,可计算
=1。
该缓冲溶液为CH3COOH和CH3COONa混合溶液,pH=4.76,离子浓度由大到小的顺序是
c(CH3COO–)>c(Na+)>c(H+)>c(OH–)。
25℃时,Ka(CH3COOH)=10–4.76,
Kb(CH3COO–)=
=
=10–9.24。
所以Ka(CH3COOH)>Kb(CH3COO–)。
向1.0L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,忽略溶液体积的变化,c(CH3COO–)和c(CH3COOH)的浓度变化不大,变化忽略不计。
由Ka(CH3COOH)=
=1.75×10–5表达式判断c(H+)=1.75×10–5mol/L(或用10–4.76mol/L表示)。
同理在H2CO3(CO2)和NaHCO3的缓冲体系中代谢产生的少量H+被HCO3–结合形成H2CO3,代谢产生的碱被H+中和,H+又由H2CO3电离,ac正确。
但遇大量酸、碱时,c(HCO3–)和c(H2CO3)浓度变化大,由Ka(H2CO3)=
=1.75×10–5表达式判断c(H+)变化明显,故不可抵抗大量酸、碱的影响,b错误。
17.(12分)
某化学兴趣小组在习题解析中看到:
“SO2通入Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,是因为酸性环境中,NO3–将SO32–氧化成SO42–而产生沉淀”。
有同学对这个解析提出了质疑,“因没有隔绝空气,也许只是O2氧化了SO32–,与NO3–无关”,于是做了“SO2通入Ba(NO3)2溶液”探究实验,用pH传感器检测反应的进行,实验装置如右图。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为。
(2)实验小组发现装置C存在不足,不足之处是。
(3)用0.1mol/LBaCl2溶液、0.1mol/LBa(NO3)2溶液、食用油,配制4种溶液(见下表)分别在装置C中进行探究实验。
编号
①
②
③
④
试剂
煮沸过的BaCl2溶液25mL,再加入食用
油25mL
未煮沸过的BaCl2
溶液25mL
煮沸过的Ba(NO3)2溶液25mL,再加入食用油25mL
未煮沸过的Ba(NO3)2溶液25mL
对比①、②号试剂,探究的目的是。
(4)进行①号、③号实验前通入氮气的目的是。
(5)实验现象:
①号依然澄清,②、③、④号均出现浑浊。
第②号实验时C中反应的离子方程式为。
(6)图1—4分别为①②③④号实验所测pH随时间变化曲线。
根据以上数据,可得到的结论是。
【答案】
(1)锥形瓶。
(2)敞开体系,逸出的SO2污染空气,且溶液易与空气接触,影响实验。
(3)溶解液中溶解的氧气对反应结果影响。
(4)排尽装置内空气,防止氧气影响实验结果。
(5)2Ba2++2SO2+2H2O+O2=2BaSO4↓+4H+。
(6)BaCl2和Ba(NO3)2溶液中溶解的氧气和硝酸根离子都能将SO2氧化成SO42-,形成BaSO4沉淀,但溶解氧比硝酸根离子氧化SO2的速率更大。
【解析】
本题是典型的基于真实情景的探究实验题。
仪器a是常见的实验仪器:
锥形瓶。
装置C是敞开体系,本实验中的SO2是有毒气体,逸出后会污染空气,并且本实验应避免空气中的氧气溶解到溶液中,所以溶液不宜与空气直接接触。
对比①、②号实验,煮沸和加入食用油都是避免氧的手段,通过控制单一变量的方法,探究溶液中溶解的氧气对反应结果的影响。
进行①号、③号实验前通入氮气的目的是排尽装置内空气,防止氧气影响实验结果。
第②号实验时C中有浑浊现象说明有沉淀生成,反应的离子方程式为
2Ba2++2SO2+2H2O+O2=2BaSO4↓+4H+。
观察图1—4,分别对别起点、拐点、终点进行定性分析,可知溶液中的氧气能将SO2氧化成SO42-,NO3—也能氧化SO2氧化成SO42-,最终都生成BaSO4↓,定量分析可知有溶解氧的氧化速率更大些,并且最终溶液的pH更小。
18.(14分)
化合物G是某种低毒利尿药的主要成分。
其合成路线如下(部分条件已省略):
回答下列问题:
(1)A的化学名称。
(2)A→B的反应类型。
(3)F的结构简式。
(4)B→C的化学反应方程式。
(5)若G发生自身缩聚反应,其缩聚产物的链节结构为(写一种)。
(6)C4H9OH的同分异构体中属于醇的有种,其中核磁共振氢谱图中有四组峰的同分异构体的结构简式为。
(7)上述转化中使用的C4H9OH一般为正丁醇。
以乙烯(其他无机试剂任选)为原料合成正丁醇的合成路线为。
已知:
【答案】
(1)对氯苯甲酸
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)
或
(6)4;
(7)
【解析】
(1)
依据习惯命名法可命名为对氯苯甲酸。
(2)
的过程为取代反应。
(3)由合成路线可推断出F的结构简式为
。
(4)B→C的反应方程式为
(5)若G发生自身缩聚反应,利用的是羧基和氨基(亚氨基)反生反应生成酰胺键形成高聚物,因此缩聚产物的链节结构为
或
。
(6)C4H9OH的结构可理解为-OH取代了C4H10中的氢原子,C4H10的骨架结构有两种
和
,-OH取代位置各有两种,因此结构有4种。
核磁共振氢谱中有四组峰的结构为
。
(7)依据题目中所给信息及高中有机化学相关知识,合成路线可设计为:
19.(14分)
富镍三层状氧化物LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)作为下一代锂离子电池的正极材料,被广泛关注和深入研究,纳米级TiO2形成的表面包覆对提高该材料的性能效果明显。
回答下列问题:
(1)Li在元素周期表中的位置为,基态Ni的电子排布式为,基态Co3+有
个未成对电子
(2)制备NCM811的过程中,残余的Li2CO3会破坏材料的界面。
CO32–的空间构型是,其中C原子的杂化方式为。
(3)该电池初始充电过程中,会有C2H4等气体产生。
C2H4分子中σ键和π键数目之比为。
(4)TiO2的晶胞(α=β=γ=90°)如下图所示:
TiO2晶体中O原子的配位数是,其晶胞参数为:
a=b=459pm,c=295pm,该晶体
的密度为g/cm3(列出计算式)
【答案】
(1)第2周期IA族[Ar]3d84s24
(2)平面三角形sp2
(3)5:
1
(4)3
【解析】
(1)Li在元素周期表中的位置为第2周期IA族;基态Ni的电子排布式为[Ar]3d84s2;基态Co3+的电子排布式为[Ar]3d6,根据洪特规则,3d轨道上有4个未成对电子。
(2)根据VSEPR计算:
中心原子C的杂化轨道数目=
=3,因此中心原子C采用sp2杂化,CO32–的空间构型为平面三角形。
(3)C2H4的结构简式为CH2=CH2,C-H为σ键,C=C中1个σ键和1个π键,因此,σ键和π键数目之比为5:
1。
(4)根据图像可以看出,TiO2晶体中O原子的配位数是3,晶胞密度=晶胞质量/晶胞体积;根据均摊法,晶胞中有2个Ti原子和4个O原子,因此晶胞质量=
,晶胞体积=
,因此,晶胞密度=
g/cm3
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