届高考理综化学全国1卷模拟试题带答案Word下载.docx
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该化合物的同分异构体中,苯环上有两个取代基的有羧基和乙烯基位于邻、间位,酯基与乙烯基位于邻、间、对位等,D错误。
9.短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增加,X与Y不同周期,Z的内层电子数是其最外层电子数的5倍,惰性电极电解熔融ZM2可得到Z和M的单质。
W的单质一般为淡黄色固体,易溶于YW2溶液。
下列说法正确的是( )
A.W的氧化物的水化物溶于水均显酸性
B.能用pH试纸测M单质的新制水溶液的pH
C.原子半径:
Y<
W<
M<
Z
D.Z单质能与冷水迅速反应得到X单质
选A 短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增加,Z的内层电子数是其最外层电子数的5倍,则Z核外电子排布是2、8、2,Z是Mg元素;
用惰性电极电解熔融ZM2可得到Z和M的单质,则M是Cl元素,W原子序数比Mg大,比Cl小,且W的单质一般为淡黄色固体,W是S元素,W的单质易溶于YW2溶液,则Y是C元素,X与Y不同周期,则X为H元素。
S的氧化物有SO2、SO3,二者都易溶于水,发生反应产生H2SO3、H2SO4,都是酸,溶液显酸性,A正确;
Cl2溶于水反应产生HCl、HClO,由于HClO具有强的氧化性,能将有色物质氧化为无色,因此不能用pH试纸测M单质的新制水溶液的pH,B错误;
原子核外电子层数越多,原子半径越大,当元素处于同一周期时,原子序数越大,原子半径越小,所以原子半径:
Z,C错误;
镁是比较活泼的金属,其单质不易与冷水发生反应,D错误。
10.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.能使甲基橙变红的溶液中:
K+、Mg2+、NO
、I-
B.c(HCO
)=1mol·
L-1溶液中:
Na+、NH
、SO
、OH-
C.无色透明的溶液中:
Fe3+、Al3+、NO
D.
=1012的溶液中:
Ba2+、Na+、Cl-、AlO
选D 能使甲基橙变红的溶液呈酸性,NO
、I-在酸性条件下发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;
HCO
、NH
都与OH-发生反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;
Fe3+为有色离子,不满足溶液无色的条件,故C错误;
该溶液呈碱性,溶液中存在大量OH-,Ba2+、Na+、Cl-、AlO
之间不反应,都不与OH-反应,在溶液中能够大量共存,故D正确。
11.下列关于pH=3的CH3COOH溶液的叙述正确的是( )
A.溶液中H2O电离出的c(OH-)=1.0×
10-3mol·
L-1
B.加入少量CH3COONa固体后,溶液pH升高
C.加0.1mol·
L-1CH3COONa溶液使pH>7,则c(CH3COO-)=c(Na+)
D.与等体积pH=11的NaOH溶液混合,所得溶液呈中性
选B 酸抑制水的电离,pH=3的CH3COOH溶液,酸提供的c(H+)=10-3mol·
L-1,水电离产生c(H+)=c(OH-)=10-11mol·
L-1,A错误;
CH3COOH溶液存在电离平衡:
CH3COOHCH3COO-+H+,加入少量CH3COONa固体后,增大了c(CH3COO-),平衡左移,c(H+)减小,溶液pH升高,B正确;
根据电荷守恒:
c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-),溶液pH>
7,c(H+)<
c(OH-),所以:
c(CH3COO-)<
c(Na+),C错误;
与等体积pH=11的NaOH溶液混合,NaOH提供的c(OH-)=10-3mol·
L-1,醋酸提供的c(H+)=10-3mol·
L-1,而醋酸的浓度大于氢氧化钠浓度,所以醋酸过量,溶液显酸性,D错误。
12.下列实验过程可以达到实验目的的是( )
选项
实验
实验目的或结论
A
向某溶液中逐渐通入CO2气体,先出现白色胶状沉淀,继续通入CO2气体,白色胶状沉淀不溶解,证明该溶液中存在AlO
Al(OH)3是两性氢氧化物,不溶于碳酸溶液
B
将某气体通入品红溶液,溶液褪色
检验气体中的SO2
C
测定等物质的量浓度的HCOOK和K2S溶液的pH
比较
Ka(HCOOH)和Ka2(H2S)的大小
D
向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4溶液和KMnO4溶液,观察气体产生的速度
比较CuSO4和KMnO4的催化
效果
选C 通入CO2,先出现白色胶状沉淀生成Al(OH)3,通入过量的CO2,Al(OH)3也不溶解,只能说明Al(OH)3不溶于碳酸等弱酸,但是不能说明Al(OH)3是两性氢氧化物,A项错误;
将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,说明被漂白了,可能是SO2,但是也可能为其他气体,如氯气、臭氧,氯气溶于水生成次氯酸,也具有漂白性,B项错误;
酸越弱,其阴离子水解能力越强,在相同的浓度下,比较两溶液的pH,可以知道哪种阴离子水解能力强,得知哪种酸弱,从而比较电离平衡常数,C项正确;
KMnO4能够与双氧水反应,并不是做催化剂,所以不能达到实验目的,D项错误。
13.2019年3月,我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池,其原理如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.放电时B电极反应式为I2+2e-===2I-
B.放电时电解质储罐中离子总浓度增大
C.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜
D.充电时,A极增重65g时,C区增加离子数为4NA
选C 放电时,B电极为正极,I2得到电子生成I-,电极反应式为I2+2e-===2I-,A正确;
放电时,左侧即负极,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,所以储罐中的离子总浓度增大,B正确;
离子交换膜是防止正负极I2、Zn接触发生反应,负极区生成Zn2+、正电荷增加,正极区生成I-、负电荷增加,所以Cl-通过M膜进入负极区,K+通过N膜进入正极区,所以M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜,C错误;
充电时,A极反应式Zn2++2e-===Zn,A极增重65g转移2mol电子,所以C区增加2molK+、2molCl-,离子总数为4NA,D正确。
二、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题~第36
题为选考题,考生根据要求作答。
26.(15分)紫色固体高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型非氯高效消毒剂,主要用于饮水处理,在化工生产中应用广泛。
回答下列问题:
(1)次氯酸钾直接氧化法制备高铁酸钾。
在剧烈搅拌下,向次氯酸钾强碱性溶液中加入硝酸铁晶体,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(2)间接氧化法制备高铁酸钾的工艺如下:
①Ⅰ中加热的方法是________,温度控制在40~50℃的原因是________________________________________________________________________。
②Ⅱ中加入的次氯酸钠的电子式为________________。
③Ⅲ是向高铁酸钠溶液中加入KOH,析出高铁酸钾晶体,Ⅲ中化学反应类型为__________________________。
④减压过滤装置如图1所示,减压过滤的目的主要是____________________
________________________________________________________________________。
(3)制备K2FeO4也可以用电解法,装置如图2所示,Ni电极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”),阳极的电极反应式为________________________。
(4)高铁酸钾是新型水处理剂。
含NH3废水会导致水体富营养化,用K2FeO4处理含NH3废水,既可以把NH3氧化为N2,又能生成净水剂使废水澄清,该反应的离子方程式为____________________。
天然水中存在Mn2+,可以利用高铁酸钾或高锰酸钾将Mn2+氧化为难溶的MnO2除去,除锰效果高铁酸钾比高锰酸钾好,原因可能是_____________________
(1)氧化剂是KClO,其还原产物为Cl-,1molClO-得到2mole-,还原剂是Fe3+,氧化产物为FeO
,1molFe3+失去3mole-,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2。
(2)①控制温度等于或低于100℃时通常选择水浴加热;
温度控制在40~50℃,温度低反应速率慢,硝酸有挥发性和不稳定性,温度过高硝酸容易挥发、分解。
②次氯酸钠是离子化合物,书写电子式时注意写中括号及所带的正、负电荷数,其电子式为
。
③表明发生的反应为Na2FeO4+2KOH===K2FeO4↓+2NaOH,该反应类型为复分解反应。
④图中自来水流经抽气泵时把吸滤瓶和安全瓶内的空气部分抽出,使得吸滤瓶内气体压强小于外界大气压,从而加快过滤速度,得到较干燥的沉淀。
(3)依题意知该电解槽可以制备高铁酸钾,故铁电极与外接直流电源正极相连作电解槽的阳极,在强碱性溶液中铁失去电子被氧化为高铁酸根离子:
Fe-6e-+8OH-===FeO
+4H2O。
Ni电极则与直流电源负极相连作电解槽阴极,该极发生“放氢生碱”的还原反应:
2H2O+2e-===H2↑+2OH-,故Ni电极附近溶液碱性增强,pH增大。
(4)由于氨是碱性气体,故含NH3废水为碱性废水,结合“又能生成净水剂使废水澄清”,可知在碱性环境中FeO
的还原产物为Fe(OH)3,故离子方程式为2FeO
+2NH3+2H2O===2Fe(OH)3(胶体)+N2↑+4OH-。
依题意对比分析发现,高锰酸根离子的还原产物是二氧化锰,高铁酸根离子的还原产物是氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体可以吸附二氧化锰,促进沉淀更快形成,沉淀更彻底,除锰效果更好。
答案:
(1)3∶2
(2)①水浴加热 温度低反应速率慢,温度过高硝酸易挥发、分解 ②
③复分解反应 ④加快过滤速度,得到较干燥的沉淀
(3)增大 Fe-6e-+8OH-===FeO
+4H2O
(4)2FeO
+2NH3+2H2O===2Fe(OH)3(胶体)+N2↑+4OH- 高铁酸钾的还原产物是氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体吸附二氧化锰促进沉淀更快形成,形成沉淀更彻底,除锰效果更好
27.(14分)SnCl4用途广泛,可用于染色的媒染剂、润滑油添加剂、玻璃表面处理以形成导电涂层和提高抗磨性。
实验室可以通过如图装置制备少量SnCl4(夹持装置略)。
已知:
锡的熔点232℃、沸点2260℃,SnCl2的熔点246.8℃、沸点623℃,SnCl4的熔点-33℃、沸点114℃,SnCl4极易水解,在潮湿的空气中发烟。
(1)仪器Ⅴ的名称为________,该仪器下口进水,上口出水的原因是______________________________________。
(2)装置Ⅱ的最佳试剂为________,如果去掉装置Ⅱ,从实验安全的角度看会产生的影响是________________________________________________________________________
(3)甲同学认为该实验装置存在一处明显的缺陷,则应在装置Ⅵ后连接的装置为________(填标号),其作用是________________________________________________。
(4)将SnCl4晶体加入浓盐酸中溶解,可得无色溶液,设计实验验证Sn4+和Fe3+的氧化性强弱________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(5)若装置Ⅳ中用去锡粉11.9g,反应后,装置Ⅵ中锥形瓶里收集到24.8gSnCl4,则SnCl4的产率为________。
(保留3位有效数字)
由题装置图可知装置Ⅰ为制备氯气的装置,涉及的离子反应为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O,装置Ⅱ中盛放的试剂为饱和食盐水,装置Ⅲ中盛放的试剂为浓硫酸,氯气经除杂、干燥后与锡粉在装置Ⅳ中反应生成SnCl4,SnCl4经冷却后在装置Ⅵ中收集。
(1)仪器Ⅴ的名称为直形冷凝管,该仪器下口进水,上口出水的原因是保证水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用。
(2)由于浓盐酸有挥发性,所以在制取的氯气中含有杂质HCl,在Cl2与锡粉反应前要除去HCl,因此装置Ⅱ中的最佳试剂为饱和食盐水。
如果去掉装置Ⅱ,则锡与氯化氢反应产生的氢气与氯气混合加热会发生爆炸。
(3)SnCl4易发生水解,为防止空气中的水蒸气进入装置Ⅵ中,且为避免未反应的氯气污染空气,所以应在装置Ⅵ后连接盛有碱石灰的干燥管。
(5)若装置Ⅳ中用去锡粉11.9g,则n(Sn)=0.1mol,理论上产生SnCl4的质量是0.1mol×
261g·
mol-1=26.1g,但装置Ⅵ中锥形瓶里收集到SnCl4的质量为24.8g,故SnCl4的产率为
×
100%≈95.0%。
(1)直形冷凝管 保证水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用
(2)饱和食盐水 锡与氯化氢反应产生的氢气与氯气混合加热会发生爆炸 (3)D 吸收多余的氯气、防止空气中的水蒸气进入装置Ⅵ中 (4)取少量所得无色溶液,滴加氯化亚铁溶液,充分振荡后再滴加KSCN溶液,若溶液变红,则说明Sn4+的氧化性比Fe3+强,反之则说明Sn4+的氧化性比Fe3+弱 (5)95.0%
28.(14分)(2019·
常德一模)含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。
请按要求回答下列问题:
(1)利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除工厂废气中的NO、NO2,反应机理如图所示。
A包含物质为H2O和________(填化学式)。
(2)已知:
4NH3(g)+6NO(g)===5N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-akJ·
mol-1
4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)ΔH2=-bkJ·
H2O(l)===H2O(g) ΔH3=+ckJ·
则反应4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(l)的ΔH=________kJ·
mol-1。
(3)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g) ΔH>
0。
①其他条件一定,达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图所示。
则X可以是________(填字母)。
a.温度 b.压强 c.催化剂 d.
②在一定温度下,向2L密闭容器中加入nmolCH4和2molNH3,平衡时NH3体积分数随n变化的关系如图所示。
a点时,CH4的转化率为________%;
平衡常数:
K(a)________K(b)(填“>
”“=”或“<
”)。
(4)肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2,其反应原理可表示为Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq),该反应的平衡常数可表示为K=
在37℃条件下达到平衡时,测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如图所示。
[α=
100%]。
研究表明正反应速率v正=k正·
c(Mb)·
p(O2),逆反应速率v逆=k逆·
c(MbO2)(其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)。
①试写出平衡常数K与速率常数k正、k逆之间的关系式为K=________(用含有k正、k逆的式子表示)。
②试求出图中c点时,上述反应的平衡常数
已知k逆=60s-1,则速率常数k正=________s-1。
(1)根据流程图可知NH3与废气中的NO、NO2反应,最终产生无毒无害的N2和水。
(2)将已知三个热化学方程式依次编号为①、②、③,
根据盖斯定律,将(①×
2+②×
3-③×
30)×
,整理可得4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(l)
ΔH=-
(2a+3b+30c)kJ·
(3)①反应CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)的正反应是气体体积增大的吸热反应,根据图像可知:
X越大,氨气的转化率越小。
升高温度,化学平衡向吸热的正反应方向移动,使氨气的转化率增大,a错误;
增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使氨气的转化率降低,b正确;
催化剂只能改变反应速率,但不能使化学平衡发生移动,因此对氨气的转化率无影响,c错误;
增大
,相当于增加氨气的量,所以氨气的转化率降低,d正确;
故合理选项是bd。
②假设反应消耗CH4物质的量为x
CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)
开始/mol 2 2 0 0
转化/mol x x x 3x
平衡/mol 2-x 2-x x 3x
根据图像可知在平衡时氨气的体积分数是30%,可得
=30%,解得x=0.5,则a点时,CH4的转化率为
100%=25%;
由于温度不变,所以曲线上任何一点,化学反应的平衡常数都不变,因此K(a)=K(b)。
(4)①可逆反应达到平衡状态时,v正=v逆,由于由速率公式得
=
,即反应Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)的平衡常数K=
②c点时,p(O2)=4.50,肌红蛋白的结合度(α)是90%带入平衡常数表达式中可得
K=
=2;
,由于K=2,k逆=60s-1带入该式子,可得k正=K·
k逆=2×
60s-1=120s-1。
(1)N2
(2)-
(2a+3b+30c)
(3)①bd ②25 = (4)①
②2 120
35.(15分)LED灯是一种环保的光源,在相同照明效果下比传统光源节能80%以上。
目前市售LED晶片材质基本以砷化镓、磷化铝镓铟(AlGaInP)、氮化铟镓(InGaN)为主,砷化镓的晶胞结构如图。
(1)砷的基态原子的电子排布式是___________。
(2)磷和砷是同一族的元素,第一电离能:
磷___________(填“>
”“<
”或“=”,下同)砷,它们形成的氢化物的沸点:
PH3___________AsH3,原因是________________________
(3)AsH3是无色、稍有大蒜味的气体。
AsH3中砷原子的杂化轨道方式为___________,AsH3的空间结构为___________。
(4)砷元素的常见化合价有+3和+5,它们对应的含氧酸有H3AsO3和H3AsO4两种,其中H3AsO4的酸性比H3AsO3的酸性强,从物质结构与性质的关系来看,H3AsO4的酸性比H3AsO3的酸性强的原因是_____________________________________________
(5)此晶胞中所含的砷原子的个数为___________,砷化镓的化学式为___________。
(1)As位于第四周期ⅤA族,基态砷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。
(2)同主族从上到下,第一电离能减小,即第一电离能:
磷>
砷;
AsH3和PH3都属于分子晶体,两者结构相似,AsH3的相对分子质量比PH3大,范德华力强,AsH3的沸点高于PH3。
(3)AsH3中心原子为As,As有3个σ键,孤电子对数为(5-3×
1)/2=1,价层电子对数为4,因此As原子杂化类型为sp3;
其空间构型为三角锥形。
(4)H3AsO4和H3AsO3可表示为(HO)3AsO和(HO)3As,+5价的砷正电性更高,导致As—O—H中的O的电子向As偏移,在水分子作用下,更容易电离出H+,酸性强。
(5)根据晶胞的结构,As为晶胞的顶点和面心,个数为8×
+6×
=4;
Ga位于晶胞内部,因此砷化镓的化学式为GaAs。
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3
(2)>
<
AsH3和PH3都属于分子晶体,两者结构相似,AsH3的相对分子质量比PH3大,范德华力强,AsH3的沸点高于PH3 (3)sp3 三角锥形
(4)H3AsO4和H3AsO3可表示为(HO)3AsO和(HO)3As,+5价的砷正电性更高,导致As—O—H中的O的电子向As偏移,在水分子作用下,更容易电离出H+,酸性强 (5)4 GaAs
36.(15分)奈必洛尔是一种用于血管扩张的降血压药物。
合成奈必洛尔中间体G的部分流程如下:
乙酸酐的结构简式为
,请回答下列问题:
(1)G物质中官能团的名称是羧基、________、________。
(2)反应A→B的化学方程式为_______
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