新高考化学全真模拟卷19解析版Word文档格式.docx
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C.常温常压下,40gSiC中含有Si—C键数目为4NA
D.100g质量分数为3%的甲醛水溶液中含有的氢原子数目大于0.2NA
【答案】B
【解析】A.1molNH4NO3,溶于稀氨水中使溶液呈中性,则溶液中存在电荷守恒:
n(NH4+)+n(H+)=n(OH−)+n(NO3-),则硝酸根离子个数等于铵根离子个数等于NA,A项正确;
B.pH=3的NaHSO3溶液中,HSO3−的电离大于水解,故溶液中的氢离子主要来自于HSO3−的电离,故溶液中水电离出的OH-小于0.001NA,B项错误;
C.40gSiC的物质的量n=40g/40g/mol=1mol,而1molSiC中含有Si−C键4mol即4NA,C项正确;
D.在100g质量分数为3%的甲醛水溶液中含有3g甲醛,含有甲醛的物质的量为0.1mol,0.1mol甲醛分子中含有0.2mol氢原子,由于水分子中也含有氢原子,则该溶液中含有氢原子数大于0.2NA,D项正确;
答案选B。
9.我们常用的生姜因含有姜辣素而呈现出刺激的味道,当生姜干燥后,姜辣素会转变成姜烯酚,辛辣增加两倍,若加热则产生较多的姜酮,刺激性较小,还有一点甜味。
下列有关三种有机物的说法正确的是(
)
A.一定条件下,姜辣素、姜烯酚、姜酮均可发生聚合反应
B.姜辣素分子在氢氧化钠醇溶液条件下发生消去反应,产物有两种(不考虑顺反异构)
C.1mol姜辣素分子与足量的溴水反应最多可消耗2molBr2
D.生姜加热后产生的姜酮分子最多有10个碳原子共平面
【解析】A.姜辣素含有两个羟基,可以进行缩聚反应,姜烯酚含有碳碳双键,可以进行加聚反应,姜酮只有一个羟基,一定条件下,可以转化出两个羟基,也可以发生加聚反应,A项正确;
B.氢氧化钠醇溶液能使卤代烃发生消去反应,姜辣素不含卤元素,不能发生消去反应,B项错误;
C.姜辣素分子存在酚羟基,Br2可取代酚羟基邻位、对位的H,姜辣素只存在一个邻位H,1mol姜辣素与足量的溴水反应最多可消耗1molBr2,C项错误;
D.生姜加热后产生的姜酮分子最多有11个碳原子共平面,D项错误。
10.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种原子的最外层电子数之和为18,W与Y同主族,X原子的最外层电子数等于周期数,Z的单质在常温下为气体,下列说法正确的是
A.原子半径:
Y>X>W
B.最简单氢化物的稳定性Z>W>Y
C.X与Z形成的化合物的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
D.Y的氧化物既能与碱反应,也能与酸反应・属于两性氧化物
【解析】A.原子半径:
Al>
Si>
C,即X>
Y>
W,A错误;
B.最简单氢化物的稳定性:
HCl>
CH4>
SiH4,即Z>
W>
Y,B正确;
C.X与Z形成的化合物为AlCl3,为强酸弱碱盐,水解显酸性,使红色石蕊试纸变红,C错误;
D.Y的氧化物为二氧化硅,酸性氧化物,D错误。
答案:
B
【点睛】本题考查元素周期律,侧重分析与应用能力的考查,把握元素的位置、元素化合物知识、元素周期律为解答的关键。
11.下列设计的实验方案不能达到实验目的的是
A.检验亚硫酸钠溶液是否变质:
取少量溶液,向其中加入硝酸酸化的硝酸钡溶液
B.制取乙酸乙酯:
向试管中加入碎瓷片,再依次加入3mL乙醇、2mL浓硫酸和2mL乙酸,用酒精灯加热,将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠钠溶液的上方
C.除去溴化钠溶液中混有的碘化钠:
向溶液中加入稍过量溴水,充分反应后,加入四氯化碳,振荡后静置、分液,取上层溶液
D.探究温度对反应速率的影响:
将2支均装有5mL0.1mol·
L−1硫代硫酸钠溶液的试管分别置于冰水和热水中,再同时向试管中加入5mL0.1mol·
L−1稀硫酸
【解析】A.加入硝酸钡生成的亚硫酸钡沉淀,加入硝酸会被氧化为硫酸钡,不能证明亚硫酸根离子的存在,故A错误,符合题意;
B.饱和碳酸钠溶液能吸收乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,易于析出,将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的上方,故B正确,不符合题意;
向溶液中加入稍过量溴水,充分反应后,碘离子被氧化生成碘单质,加入四氯化碳,振荡后静置、分液,过量的溴和碘被萃取在下层有机层,取上层溶液为溴化钠溶液,故C正确,不符合题意;
将2支均装有5mL0.1mol·
L−1硫代硫酸钠溶液的试管分别置于冰水和热水中,再同时向试管中加入5mL0.1mol·
L−1稀硫酸,其他条件相同时,温度高的反应速率快,则先产生沉淀,故D正确,不符合题意;
故选:
A。
12.工业上可利用电解原理,间接氧化降解处理含有机污染物的废水,其原理如图所示:
下列有关说法不正确的是()
A.电极A是阳极,发生氧化反应
B.强氧化剂可能为Cl2、O2
C.有机污染物在石墨电极上被还原为无污染物
D.若介质离子为OH-,电极B上发生的反应为2H2O+2e-═H2↑+2OH-
【答案】C
【解析】A.根据装置图可知在电极A上,溶液中的介质离子失去电子变为强氧化剂,所以A电极为阳极,A项正确;
B.介质离子为Cl-失去电子变为Cl2,介质离子为OH-失去电子变为O2,B项正确;
C.根据装置图可知有机污染物在溶液中与强氧化剂反应,被氧化为无污染物,C项错误;
D.介质离子为OH-,分析可知,B做阴极,阴极得电子,发生的反应为2H2O+2e-═H2↑+2OH-,D项正确;
答案选C。
13.室温下,用0.1mol/L的盐酸滴定相同浓度的25mL溴化肼(N2H5Br)溶液,已知肼(N2H4)是二元弱碱,N2H4+H2O
N2H5++OH-Kb1=1.0×
10-6,N2H5++H2O
N2H62++OH-Kb2=1.3×
10-15,滴定过程中混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示。
下列叙述错误的是()
A.N2H4与硫酸反应形成的酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2
B.b点表示盐酸与溴化肼恰好完全反应:
c(Cl-)=c(Br-)>
c(N2H62+)
C.a点对应的溶液中:
c(Br-)+c(OH-)═c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+)
D.c点的混合溶液中:
c(Cl-)>
c(Br-)>
c(H+)>
c(N2H62+)>
c(N2H5+)>
c(OH-)
【答案】D
【解析】A.N2H4与硫酸反应形成的酸式盐,则酸过量,N2H4会完全电离为N2H62+,该酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2,A项正确;
B.b点表示盐酸与溴化肼恰好为1:
1完全反应,此时溶液为N2H6BrCl,而N2H62+会水解,故c(Cl-)=c(Br-)>
c(N2H62+)B项正确;
C.a点时为N2H5Br溶液,根据电荷守恒:
c(Br-)+c(OH-)═c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+),C项正确;
D.c点的混合溶液为N2H6BrCl、HCl,溶液环境显酸性会抑制N2H62+水解,从图中可得知,c(N2H62+)>
c(H+),D项错误;
答案选D。
三、非选择题:
共58分,第26~28题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第35~36题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:
共43分。
26.(14分)工业上用含锰废料(主要成分MnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)与烟气脱硫进行联合处理并制备MnSO4的流程如图:
已知:
25℃时,部分氢氧化物的溶度积常数(Ksp)如下表所示。
氢氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Mn(OH)2
Ksp
1.0×
10-32
10-38
2.0×
10-20
10-14
请回答:
(1)沉淀1的化学式为_____。
(2)室温下,加双氧水氧化后所得的溶液中c(Mn2+)=2mol/L,某种离子的浓度小于1×
10-5mol/L时,可认为已完全沉淀,则生成沉淀2需调节pH的范围是_____。
“净化”时,加入(NH4)2S的作用为____。
(3)“酸化、还原”中,发生的所有氧化还原反应的离子方程式为_____。
(4)已知:
滤液3中除MnSO4外,还含有少量(NH4)2SO4。
(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲线如图所示。
据此判断,操作“I”应为蒸发浓缩、_____、洗涤、干燥。
(5)工业上可用电解酸性MnSO4溶液的方法制备MnO2,其阳极反应式为_____。
(6)25.35gMnSO4·
H2O样品隔绝空气条件下受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。
则1150℃时,反应的化学方程式为_____。
【答案】
(1)CaSO4(2分)
(2)5<
pH<
7(2分)除去Cu2+(2分)
(3)SO2+MnO2=Mn2++SO42-、Fe2O3+SO2+2H+=2Fe3++SO42-+H2O(2分)
(4)趁热过滤(2分)
(5)Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+(2分)
(6)3MnO2
Mn3O4+O2↑(2分)
【解析】
(1)CaO与稀硫酸反应生成CaSO4,而CaSO4是微溶物,故沉淀1是CaSO4;
(2)Al3+沉淀完全时:
1×
10-5×
c3(OH-)=1.0×
10-32,c(OH-)=1.0×
10-9mol/L,pH=5,Fe(OH)3的溶度积更小,当Al3+沉淀完全时,Fe3+已经沉淀完全,Cu2+沉淀完全时:
c2(OH-)=2.0×
10-20,c(OH-)=
×
10-7.5mol/L,当c(Mn2+)=2mol/L开始沉淀时,2×
10-14,c(OH-)=10-7mol/L,pH=7,故调节pH的范围是:
5<
7;
由上面的计算可以看出,在5<
7时,Cu2+还没有完全除去,故“净化”时,加入(NH4)2S的作用是除去溶液中的Cu2+,转化为CuS沉淀;
(3)“酸化、还原”中,发生的所有氧化还原反应的离子方程式为:
SO2+MnO2=Mn2++SO42-,Fe2O3+SO2+2H+=2Fe3++SO42-+H2O;
(4)由(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲线图可知,(NH4)2SO4的溶解度随着温度的升高而增大,MnSO4的溶解度随着温度的升高而减小,故将滤液3蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥。
(5)工业上可用电解酸性MnSO4溶液的方法制备MnO2,阳极发生氧化反应,阳极的电极反应式为:
Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+;
(6)25.35gMnSO4·
H2O样品n(Mn2+)=n(MnSO4·
H2O)=25.35g/(169g/mol)=0.15mol,其中n(H2O)=0.15mol,m(H2O)=0.15mol×
18g/mol=2.79,280℃时,所得固体质量为22.65g,减少的质量为2.7g,则说明该段失去结晶水,此时的固体为MnSO4,继续受热分解生成锰的氧化物和硫的氧化物,850℃时,固体质量由22.65减少到13.05,减少9.6g,而0.15mol的二氧化硫的质量为9.6g,则该固体为MnO2,1150℃时的固体为MnO2分解所得,锰元素的质量为0.15mol×
55g/mol=8.25g,则氧化物中n(O)=(11.45g-8.25g)/(16g/mol)=0.2mol,故n(Mn):
n(O)=0.15:
0.2=3:
4,则该氧化物为Mn3O4,反应式为3MnO2
Mn3O4+O2↑。
【点睛】本题是工艺流程,对流程的分析要求较高,认真分析好工艺流程图,涉及陌生氧化还原反应方程式书写,从题中信息找出反应物、生成物,分析每一步所加入物质的作用,注意调节溶液的pH的范围,从另一个图形中判断物质溶解度的受温度影响情况,便于从溶液中得到晶体,再从样品质量随温度变化的曲线图上,利用原子守恒确定最终产物。
27.(15分)(2020·
南昌市新建区第二中学高三月考)叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。
NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。
实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2,以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。
(1)制备亚硝酸叔丁酯
取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合,发生反应H2SO4+2NaNO2===2HNO2+Na2SO4。
可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:
________________。
(2)制备叠氮化钠(NaN3)
按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应方程式为:
t-BuNO2+NaOH+N2H4===NaN3+2H2O+t-BuOH。
①装置a的名称是________________;
②该反应需控制温度在65℃,采用的实验措施是____________________;
③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤,所得晶体使用无水乙醇洗涤。
试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是______________________________________________。
(3)产率计算
①称取2.0g叠氮化钠试样,配成100mL溶液,并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。
②用滴定管加入0.10mol·
L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL[发生的反应为2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑](假设杂质均不参与反应)。
③充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10mol·
L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理:
Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+)。
计算可知叠氮化钠的质量分数为__________(保留2位有效数字)。
若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是______(填字母代号)。
A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗
B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数
C.滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡
D.滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内
(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式:
____________________________。
(1)t-BuOH+HNO2
t-BuNO2+H2O(2分)
(2)①恒压滴液漏斗(滴液漏斗)(2分)②水浴加热(2分)③降低叠氮化钠的溶解度,防止产物损失(2分)
(3)65%(2分)AC(2分)
(4)ClO-+2N
+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑(3分)
(1)根据元素组成以及酯化反应特点,有水分子生成,无机酸与醇的酯化反应生成亚硝酸酯与水,反应的化学方程式为t-BuOH+HNO2
t-BuNO2+H2O;
(2)①根据仪器的构造可知,装置a的名称是恒压滴液漏斗(滴液漏斗);
②加热温度低于100℃,所以用水浴加热;
③叠氮化钠易溶于水,微溶于乙醇,低温下溶解度降低,用乙醇洗涤溶质损失更少;
(3)Ce4+总计为0.10mol·
L-1×
0.04L=0.004mol,分别与Fe2+和N
反应。
其中与Fe2+按1∶1反应消耗0.10mol·
0.02L=0.002mol,则与N
按1∶1反应也为0.002mol,即10mL所取溶液中有0.002molN
。
原2.0g叠氮化钠试样,配成100mL溶液中有0.02mol即1.3gNaN3,所以样品质量分数为65%;
误差分析:
A、使用叠氮化钠溶液润洗锥形瓶,使进入锥形瓶中溶质比所取溶液更多,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积减小,叠氮化钠溶液浓度偏大;
B、六硝酸铈铵溶液实际取量大于40.00mL,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积增大,计算叠氮化钠溶液浓度偏小;
C、滴定前无气泡,终点时出现气泡,则读数体积为实际溶液体积减气泡体积,硫酸亚铁铵标准液读数体积减小,叠氮化钠溶液浓度偏大;
D、滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内,无影响。
答案选AC;
(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体氮气,结合氧化还原反应配平,反应的离子方程式为:
ClO-+2N
+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑。
28.(14分)(2020·
湖南雅礼中学高三月考)硫酸在生活和生产中应用广泛。
某工厂以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料,采用接触法制备硫酸。
(1)已知在298K和101kPa条件下:
FeS2(s)=FeS(s)+S(s)∆H1
S(s)+O2(g)=SO2(g)∆H2
4FeS(s)+7O2(g)=2Fe2O3(s)+4SO2(g)∆H3
则在该条件下FeS2与O2生成Fe2O3和SO2的热化学方程式为_______。
(2)催化氧化反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)∆H<
0。
在体积可变的密闭容器中,维持压强为101kPa和初始n(SO2)=2mol,充入一定量的O2,SO2的平衡转化率α(SO2)随O2物质的量n(O2)的变化关系如图所示:
①在1000℃时,SO2平衡转化率随着O2物质的量的增大缓慢升高,解释其原因________。
②a点时SO3的平衡分压p(SO3)=_________Pa(保留两位有效数字,某组分的平衡分压=总压×
某组分的物质的量分数)。
(3)保持温度不变,向固定体积的密闭容器中充入一定量的SO2、O2。
请画出平衡体系中SO3的体积分数φ(SO3)随初始SO2、O2的物质的量之比[n(SO2)/n(O2)]的变化趋势图______:
(4)已知活性氧可以把SO2快速氧化为SO3,根据计算机模拟结果,在炭黑表面上O2转化为活性氧的反应历程与能量变化关系如图所示。
下列说法不正确的是_______(填字母代号)。
A.O2转化为活性氧是氧氧键的断裂与碳氧键的生成过程
B.该过程的最大能垒(活化能)E正=0.73eV
C.每活化一个O2分子最终吸收0.29eV能量
D.依题炭黑可以作为SO2转化为SO3的催化剂
E.其他条件相同时,炭黑颗粒越小,反应速率越快
(5)硫酸工厂尾气中的SO2可被NaOH溶液吸收,用惰性电极将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH的同时得到H2SO4,写出阳极的电极反应式:
___________
(1)4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)∆H=2∆H1+2∆H2+∆H3(2分)
(2)①该反应∆H<
0,1000
时,该反应的平衡常数很小,二氧化硫的平衡转化率很小;
1000
时,恒压条件下,充入氧气,c(SO2)和c(SO3)等倍数减,c(O2)增大,Qc=
<
K,平衡正向移动,二氧化硫的平衡转化率增大;
(3分)
②
(2分)
(3)
(4)BC(2分)
(5)SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+(3分)
(1)①FeS2(s)=FeS(s)+S(s)∆H1;
②S(s)+O2(g)=SO2(g)∆H2;
③4FeS(s)+7O2(g)=2Fe2O3(s)+4SO2(g)∆H3;
根据盖斯定律,①×
2+②×
2+③得热化学反应方程式为:
4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)∆H=2∆H1+2∆H2+∆H3;
故答案为:
时,根据二氧化硫的转化曲线,该反应的平衡常数很小,二氧化硫的平衡转化率很小;
该反应∆H<
②
SO3的平衡分压p(SO3)=
,故答案为:
;
(3)保持温度不变,向固定体积的密闭容器中充入一定量的SO2、O2,二氧化硫与氧气比例为2:
1时,三氧化硫的平衡体积分数最大,故答案为:
(4)A.由图分析可知,O2转化为活性氧是氧氧键的断裂与碳氧键的生成过程,A正确;
B.该过程的最大能垒(活化能)E正=0.75eV,B错误;
C.每活化一个O2释放0.29eV能量,C错误;
D.炭黑可以提供活化氧,可作为SO2转化为SO3的催化剂,D正确;
E.其他条件相同时,炭黑颗粒越小,反应接触面积越大,反应速率越快,E正确;
BC;
(5)用惰性电极将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH的同时得到H2SO4,阳极是亚硫酸根离子失去电子,生成硫酸根离子,即阳极
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