高中化学专题1微观结构与物质的多样性22共价键分子间作用力练习苏教版必修2Word文档下载推荐.docx
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(2)既含离子键又含共价键的是________。
(3)试写出D、F的电子式、F的结构式________、________、________。
答案
(1)A、F
(2)C
(3)Na+[
]2-Na+
解析 HCl、N2只含共价键;
NaCl、Na2S只含离子键,Na2SO4含离子键和共价键;
He无化学键。
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.下列过程中没有发生电子转移的是()
A.液氨作制冷剂B.合成氨C.大气固氮D.生物固氮
2.一种新型固氮燃料电池装置如图所示。
下列说法正确的是
A.通入H2的电极上发生还原反应
B.正极反应方程式为N2+6e-+8H+=2NH4+
C.放电时溶液中Cl-移向电源正极
D.放电时负极附近溶液的pH增大
3.以铁作阳极,利用电解原理可使废水中的污染物凝聚而分离,其工作原理如图所示。
下列说法错误的是()
A.电极b为阴极
B.a极的电极反应式:
Fe-2e-=Fe2+
C.处理废水时,溶液中可能发生反应:
4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3
D.电路中每转移3mol电子,生成1molFe(OH)3胶粒
4.W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增加,W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代。
化合物XZ是重要的调味品,Y原子的最外层电子数等于其电子层数,Z-的电子层结构与氩相同。
下列说法错误的是
A.元素W与氢形成原子比为1:
1的化合物有多种
B.元素X的单质能与水、无水乙醇反应
C.离子Y3+与Z-的最外层电子数和电子层数都不相同
D.元素W与元素Z可形成含有极性共价键的化合物
5.实验室制备硝基苯的实验装置如图所示(夹持装置已略去)。
下列说法不正确的是()
A.水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度
B.浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,再将所得混合物加入苯中
C.仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率
D.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品
6.某温度下,向
溶液中滴加
的
溶液,滴加过程中溶液中
与
溶液体积
的关系如图所示,已知:
,
。
下列有关说法正确的是
A.a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点
B.
溶液中:
C.向
、
浓度均为
的混合溶液中逐滴加入
溶液,
先沉淀
D.该温度下
7.以下是中华民族为人类文明进步做出巨大贡献的几个事例,运用化学知识对其进行的分析不合理的是
A.四千余年前用谷物酿造出酒和醋,酿造过程中只发生水解反应
B.商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎,该鼎属于铜合金制品
C.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏士
D.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,该过程包括萃取操作
8.固体电解质可以通过离子迁移传递电荷,利用固体电解质RbAg4I5可以制成电化学气敏传感器,其中迁移的物种全是Ag+。
下图是一种测定O2含量的气体传感器示意图,O2可以透过聚四氟乙烯薄膜,根据电池电动势变化可以测得O2的含量。
在气体传感器工作过程中,下列有关说法正确的是
A.银电极被消耗,RbAg4I5的量增多
B.电位计读数越大,O2含量越高
C.负极反应为Ag+I--e-=AgI
D.部分A1I3同体变为Al和AgI
9.工业上氟气可作为火箭燃料中的氧化剂,氟单质的制备通常采用电解法。
已知:
KF+HF===KHF2,电解熔融的氟氢化钾(KHF2)和无水氟化氢的混合物制备F2的装置如图所示。
A.钢电极与电源的负极相连
B.电解过程中需不断补充的X是KF
C.阴极室与阳极室必须隔开
D.氟氢化钾在氟化氢中可以电离
10.以下物质中存在12C、13C、14C原子的是( )
①金刚石②CO2③石灰石④葡萄糖。
A.①②③④B.①②③C.②③④D.②③
11.室温时几种物质的溶解度见下表。
室温下,向500g硝酸钾饱和溶液中投入2g食盐,下列推断正确的是( )
物质
溶解度(g/100g水)
氯化钠
36
硝酸钾
32
硝酸钠
87
氯化钾
37
A.食盐不溶解
B.食盐溶解,无晶体析出
C.食盐溶解,析出2g硝酸钾晶体
D.食盐溶解,析出2g氯化钾晶体
12.“司乐平”是治疗高血压的一种临床药物,其有效成分M的结构简式如图.下列关于M的说法正确的是( )
A.属于芳香烃
B.遇FeCl3溶液显紫色
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.1molM完全水解生成2mol醇
13.对FeC13溶液与KI溶液反应进行探究实验,按选项ABCD顺序依次进行操作,依据现象,所得结论错误的是
A.AB.BC.CD.D
14.下列离子方程式正确的是()
A.碳酸钙溶于醋酸:
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
B.向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体,出现白色沉淀:
Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+
C.将Ca(HCO3)2溶液与少量Ca(OH)2溶液混合:
OH−+Ca2++HCO
=CaCO3↓+H2O
D.往苯酚钠溶液中通入少量CO2:
2
+CO2+H2O
+CO
15.常温下,向20mL某浓度的硫酸溶液中滴入0.1mol·
L-1氨水,溶液中水电离出的氢离子浓度随加入氨水的体积变化如图所示。
下列分析正确的是
A.c点所示溶液中:
c(H+)-c(OH-)=c(NH3·
H2O)
B.b点所示溶液中:
c(NH4+)=2c(SO42-)
C.V=40
D.该硫酸的浓度为0.1mol·
L-1
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂,氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法。
实验室合成硫酰氯的实验装置如下图所示(部分夹持装置未画出):
①SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l)ΔH=-97.3kJ/mol。
②硫酰氯常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”。
③100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解,生成二氧化硫和氯气。
回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的离子方程式为___________。
(2)装置B的作用为_______________________________,若缺少装置C,装置D中SO2与Cl2还可能发生反应的化学方程式为________________________。
(3)仪器F的名称为_________________,E中冷凝水的入口是___________(填“a”或“b”),F的作用为_______________________________________________。
(4)当装置A中排出氯气1.12L(已折算成标准状况)时,最终得到5.4g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为____________。
为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有________(填序号)。
①先通冷凝水,再通气②控制气流速率,宜慢不宜快
③若三颈烧瓶发烫,可适当降温④加热三颈烧瓶
(5)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯2ClSO3H=SO2Cl2+H2SO4,分离产物的方法是_____
A.重结晶B.过滤C.蒸馏D.萃取
(6)长期存放的硫酰氯会发黄,其原因可能为_______________________。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.有机化合物F是一种重要的有机合成中间体,其合成路线如下图所示:
①A的核磁共振氢谱图中显示两组峰
②F的结构简式为:
③通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。
④R-CH=CH2
R-CH2CH2OH
请回答下列问题:
(1)A的名称为______________(系统命名法);
Z中所含官能团的名称是___________。
(2)反应Ⅰ的反应条件是__________。
(3)E的结构简式为_______________________。
(4)写出反应Ⅴ的化学方程式____________________________________________。
(5)写出反应IV中①的化学方程式____________________________________________。
(6)W是Z的同系物,相对分子质量比Z大14,则W的同分异构体中满足下列条件:
①能发生银镜反应,②苯环上有两个取代基,③不能水解,遇FeCl3溶液不显色的结构共有_________种(不包括立体异构),核磁共振氢谱有四组峰的结构为____________。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。
TiS2、LiCoO2、LiFePO4、LiMnO2、Cu与磷的化合物等都是研究电池的常用材料。
请回答下列问题。
(1)Co4+中存在__种不同能量的电子。
(2)你预测第一电离能:
Cu__Zn(填“>”或“<”)。
请说出你的理由:
__。
(3)已知下列化合物的熔点:
化合物
AlF3
GaF3
AlCl3
熔点/℃
1040
1000
194
表格中卤化物的熔点产生差异的原因是:
___。
(4)直链多磷酸盐的阴离子有复杂的结构,焦磷酸根离子、三磷酸根离子结构如图:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为___(用n代表P原子数)。
(5)钴蓝晶胞结构如图1所示,该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成如图2,则钴蓝晶体的化学式为___。
在晶体中,某些原子位于其它原子围成的空隙中,如图3中●原子就位于最近的4个原子围成的正四面体空隙中。
在钴蓝晶体中,Al3+位于O2-形成的___空隙中。
若阿伏加德罗常数用NA表示,则钴蓝晶体的密度为___g·
cm-3(列计算式即可,不必化简)。
19.(6分)离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂,其中的EMIM+离子由H、C、N三种元素组成,结构如图所示。
(1)碳原子价层电子的轨道表达式为__________,基态碳原子中,核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为_________形。
(2)根据价层电子对互斥理论,NH3、NO3-、NO2-中,中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是_______;
NO3-与NO2-中O-N-O的键角:
NO3-____NO2-(填“<”、“>”“=”)。
(3)EMIM+离子与金属阳离子形成的离子化合物常温下呈液态的原因是____________。
(4)EMIM+离子中,碳原子的杂化轨道类型为___________。
分子中的大π键可用符号πnm
表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数,则EMIM+离子中的大π键应表示为________。
(5)立方氮化硼硬度仅次于金刚石,但热稳定性远高于金刚石,其晶胞结构如图所示。
立方氮化硼属于_______晶体,其中硼原子的配位数为_______。
立方氮化硼密度为d
g/cm3,B原子半径为x
pm,N原子半径为y
pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞中原子的空间利用率为________(列出化简后的计算式)。
参考答案
1.A
【解析】
【详解】
A.液氨作制冷剂,液态氨变为气态氨,是物理变化,不存在电子转移,故A错误;
B.合成氨是氢气与氮气反应生成氨气,是氧化还原反应,存在电子转移,故B正确;
C.大气固氮是氮气转化为含氮化合物,发生氧化还原反应,存在电子转移,故C正确;
D.生物固氮是氮气转化为含氮化合物,发生氧化还原反应,存在电子转移,故D正确;
故答案为A。
2.B
【分析】
A.通入氢气的一极为负极,发生氧化反应,选项A错误;
B.氮气在正极获得电子,电极反应式为N2+6e-+8H+═2NH4+,选项B正确;
C.放电时溶液中阴离子Cl-移向电源负极,选项C错误;
D.通入氢气的一极为负极,电极方程式为H2-2e-=2H+,pH减小,选项D错误;
答案选B。
【点睛】
本题考查原电池知识,侧重于学生的分析能力的考查,注意从元素化合价的角度判断氧化还原反应,确定正负极反应,为解答该题的关键,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,正极发生还原反应,氮气在正极获得电子,酸性条件下生成NH4+,该电池的正极电极反应式为:
N2+8H++6e-=2NH4+,通入氢气的一极为负极,电极方程式为H2-2e-=2H+,总方程式为2N2+6H2+4H+=4NH4+,以此解答该题。
3.D
根据图示可知,铁做阳极,失电子,发生氧化反应,Fe-2e-=Fe2+,所以a为阳极,b电极为阴极,发生还原反应,2H2O+2e-=H2+2OH-。
A.根据图示a电极为Fe电极,连接电源正极,作阳极,失去电子,发生氧化反应,b电极连接电源负极,作阴极,A正确;
B.由图示可知:
a电极为Fe电极,失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,B正确;
C.Fe2+具有还原性,容易被溶解在溶液的氧气氧化变为Fe3+,氧气得到电子变为OH-,Fe3+与OH-结合形成Fe(OH)3,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,在处理废水时,溶液中可能发生的反应为:
4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3,C正确;
D.Fe(OH)3胶粒是许多Fe(OH)3的集合体,所以电路中每转移3mol电子,生成Fe(OH)3胶粒的物质的量小于1mol,D错误;
故合理选项是D。
4.C
W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增加,W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代.说明W为C,化合物XZ是重要的调味品为NaCl,Y位于XZ之间说明原子有三个电子层,Y原子的最外层电子数等于其电子层数,则Y为Al,Z-的电子层结构与氩相同判断为Cl-,W、X、Y、Z为C、Na、Al、Cl,据以上分析解答。
据以上分析可知:
W、X、Y、Z为C、Na、Al、Cl,则
A.元素W为C与氢形成原子比为1:
1的化合物有多种,如C2H2、C4H4、C6H6、C8H8等,A正确;
B.元素X为钠,属于活泼金属,钠的单质能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,钠和无水乙醇反应生成乙醇钠和氢气,B正确;
C.离子Y3+离子为Al3+,有两个电子层,最外层8个电子,Z-为Cl-最外层电子数为8,电子层数为三个电子层,最外层电子数相同,电子层数不相同,C错误;
D.元素W为C与元素Z为Cl可形成含有极性共价键的化合物,如CCl4,是含有极性共价键的化合物,D正确;
答案选C。
5.D
A.水浴加热可保持温度恒定;
B.混合时先加浓硝酸,后加浓硫酸,最后加苯;
C.冷凝管可冷凝回流反应物;
D.反应完全后,硝基苯与酸分层。
A.水浴加热可保持温度恒定,水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度,A正确;
B.混合时先加浓硝酸,再加浓硫酸,最后加苯,因此混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,再将所得混合物加入苯中,B正确;
C.冷凝管可冷凝回流反应物,则仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率,C正确;
D.反应完全后,硝基苯与酸分层,应分液分离出有机物,再蒸馏分离出硝基苯,D错误;
本题考查化学实验方案的评价,把握物质的性质、混合物分离提纯、物质的制备、实验技能为解答的关键。
注意实验的评价性分析。
6.D
A.
水解促进水电离,
b点是
溶液恰好完全反应的点,溶质是氯化钠,对水的电离没有作用,水的电离程度最小的为b点,选项A错误;
B.根据物料守恒
2c
c
,选项B错误;
C.
大于
,所以向
先沉淀,选项C错误;
D.b点是
溶液恰好完全反应的点,
,根据b点数据,
2×
10-18
,该温度下
,选项D正确;
答案选D。
7.A
本题考查的是化学知识在具体的生产生活中的应用,进行判断时,应该先考虑清楚对应化学物质的成分,再结合题目说明判断该过程的化学反应或对应物质的性质即可解答。
A.谷物中的淀粉在酿造中发生水解反应只能得到葡萄糖,葡萄糖要在酒化酶作用下分解,得到酒精和二氧化碳。
酒中含有酒精,醋中含有醋酸,显然都不是只水解就可以的,选项A不合理;
B.商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎属于青铜器,青铜是铜锡合金,选项B合理;
C.陶瓷的制造原料为黏土,选项C合理;
D.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,是利用青蒿素在乙醚中溶解度较大的原理,将青蒿素提取到乙醚中,所以属于萃取操作,选项D合理。
萃取操作有很多形式,其中比较常见的是液液萃取,例如:
用四氯化碳萃取碘水中的碘。
实际应用中,还有一种比较常见的萃取形式是固液萃取,即:
用液体溶剂萃取固体物质中的某种成分,例如:
用烈酒浸泡某些药材。
本题的选项D就是一种固液萃取。
8.B
O2通入后,发生反应:
4AlI3+3O2=2Al2O3+6I2,I2在传感器电池中发生还原反应,因此多孔石墨电极为正极,电极反应式为:
I2+2Ag++2e-=2AgI,银电极发生氧化反应,银作负极,固体电解质RbAg4I5中迁移的物种是Ag+,电极反应式为:
Ag-e-=Ag+,据此解答。
A.由上述分析可知,传感器工作过程中,银电极被消耗,传感器中总反应为:
I2+2Ag=2AgI,因固体电解质RbAg4I5中迁移的物种是Ag+,因此RbAg4I5质量不会发生变化,故A错误;
B.O2含量越高,单位时间内转移电子数越多,电位计读数越大,故B正确;
C.由上述分析可知,负极反应为:
Ag-e-=Ag+,故C错误;
D.由上述分析可知,部分AlI3生成Al2O3和I2,故D错误;
故答案为:
B。
9.B
根据装置图,钢电极上产生H2,碳电极上产生F2,然后根据电解原理进行分析和判断;
A、根据装置图,KHF2中H元素显+1价,钢电极上析出H2,表明钢电极上发生得电子的还原反应,即钢电极是电解池的阴极,钢电极与电源的负极相连,故A说法正确;
B、根据装置图,逸出的气体为H2和F2,说明电解质无水溶液中减少的是氢和氟元素,因此电解过程需要不断补充的X是HF,故B说法错误;
C、阳极室生成氟气,阴极室产生H2,二者接触发生剧烈反应甚至爆炸,因此必须隔开防止氟气与氢气接触,故C说法正确;
D、由氟氢化钾的氟化氢无水溶液可以导电,可推知氟氢化钾在氟化氢中发生电离,故D说法正确。
10.A
12C、13C、14C是碳三种天然的同位素,任何含碳的自然界物质中三者都存在,①金刚石、②CO2、③石灰石、④葡萄糖四种物质都含有碳元素,所以这些物质中都存在12C、13C、14C原子,故合理选项是A。
11.B
设在500g硝酸钾饱和溶液中含有硝酸钾xg,依据题意有:
,解得x=121.21g,那么含有水500g﹣121.21g=378.79g,加入的氯化钠中不含有与硝酸钾相同的离子,不用考虑是否和硝酸钾出现盐的代换,所以不会出现晶体析出,且2g氯化钠完全可以溶解在378.79g水中,即2g氯化钠溶于硝酸钾中时溶液中有四种离子计钾离子、硝酸根离子、钠离子、氯离子,他们几种随机组合均未达到这四种物质的溶解度,故选B。
12.C
A.含有C.
H、O元素且含有苯环,属于芳香族化合物,不属于芳香烃,故A错误;
B.不含酚羟基,所以不能和氯化铁溶液发生显色反应,故B错误;
C.含有碳碳双键且连接苯环的碳原子上含有氢原子,所以能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;
D.含有3个酯基,所以1
mol
M完全水解生成3mol醇,故D错误;
故选:
C。
该物质中含有酯基、氨基、苯环、碳碳双键,具有酯、胺、苯、烯烃的性质,能发生水解反应、中和反应、加成反应、取代反应、加聚反应等,据此分析解答.
13.C
A.取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中,滴加0.1mol/LFeCl3溶液3滴,振荡,充分反应,溶液呈深棕黄色,是因为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,所以A正确;
B.试管1中滴加2滴0.1mol/LKSCN溶液,溶液显红色说明溶液中有Fe3+,证明FeCl3与KI的反应具有可逆性,故B正确;
C.向试管2中加入1mLCCl4,充分振荡、静置,溶液分层,上层为浅棕黄色,试管2中上层溶液变为浅棕黄色还可能是少量的碘溶解于水的结果,故C错误;
D.试管2中上层为浅棕黄色,下层为紫色说明有碘单质被萃取出来,导致溶液中Fe3+浓度减小,试管3中红色比试管1中浅是平衡移动的结果,故D正确;
答案:
本实验探究FeC13溶液与KI溶液发生反应的实验。
根据FeCl3具有强氧化性,KI具有还原性,两者反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2;
再根据I2易溶于有机溶剂,Fe3+能使KSCN溶液变红色的特征进行判断。
14.C
A.醋酸是
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