届高考化学模拟黄金卷全国卷六+答案详解+评分标准.docx
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届高考化学模拟黄金卷全国卷六+答案详解+评分标准
2020届高考化学模拟黄金卷(全国卷)(六)
1、化学与生活、生产、环境密切相关。
下列说法错误的是()
A.侯德榜制碱法制备NaHCO3的原理是利用溶解度较大的物质制备溶解度较小的物质
B.“雷雨肥庄稼”含义是N2最终转化成
,此转化过程中氮元素被还原
C.“金柔锡柔,合两柔则为刚”中“金”为铜,说明合金的硬度一般大于各组分金属
D.我国科学家利用蜡虫肠道菌群将塑料降解的时间由500年缩减到24小时,有助于解决“白色污染”问题
2、实验室用SO2还原MnO2制备MnSO4的装置如图所示,下列说法正确的是()
A.装置B中试剂可为Na2SO3溶液,其作用是除去SO2中的HCl
B.装置D中水浴温度应控制在80 ℃左右,温度过高时反应速率可能减慢
C.将装置D中所得MnSO4溶液蒸干可获得纯净的MnSO4·H2O
D.装置E中发生反应的离子方程式为SO2+2OH-=
+H2O
3、旋烷是一类比较特殊的碳氢化合物,其张力较大。
如下给出了几种旋烷的结构。
下列说法不正确的是()
A.旋烷①与三甲苯互为同分异构体
B.旋烷②的二氯代物种类数小于其十四氯代物的种类数
C.1mol旋烷③完全燃烧时消耗20molO2,生成10molH2O
D.旋烷系列分子中含碳量为0.9
4、2019年被联合国定为“国际化学元素周期表年”,如图为元素周期表的一部分,其中W、X、Y、Z均为短周期元素,Y的氧化物易形成酸雨。
下列叙述正确的是()
W
X
Y
Z
A.X的简单氢化物为强酸
B.Z的氧化物对应水化物的酸性强于Y的氧化物对应水化物的酸性
C.WY2分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
D.X单质能够从Z的盐溶液中置换出Z单质
5、下列实验方案与现象正确且能达到相应实验目的的是()
选项
实验目的
实验方案与现象
A
证明新制氯水具有酸性
向新制氯水中滴加紫色石蕊试液,溶液变为红色且颜色保持不变
B
证明酸性条件下,氧化性:
H2O2>Fe3+
向Fe(NO3)2溶液中滴加用硫酸酸化的H2O2溶液,溶液变黄色
C
证明同温下,溶度积常数:
向体积为100mL、浓度均为0.01mol·L-1
的NaCl和Na2CrO4混合溶液中滴加0.01mol·L-1AgNO3溶液,先产生白色沉淀,后产生砖红色沉淀
D
证明溶液X中含有
向溶液X中先滴加盐酸无明显现象,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀
A.AB.BC.CD.D
6、设
是阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.熔融状态下,60g
晶体中离子数目为1.5
B.已知
当有16gS生成时,转移的电子数为3
C.100g质量分数为46%的乙醇水溶液中,O—H键数目为
D.0.5LpH=2的HCl溶液与0.5LpH=2的
溶液混合后溶液中的
数目为0.01
7、我国成功研发一种新型铝-石墨双离子电池,这种新型电池采用石墨、铝锂合金作为电极材料,以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。
电池总反应为Cx(PF6)+LiAl
xC+
+Li++Al。
该电池放电时的工作原理如图所示。
下列说法不正确的是()
A.放电时,B极的电极反应为LiAl-e-=Li++Al
B.Li2SO4溶液可作该电池的电解质溶液
C.充电时A极的电极反应式为xC+
-e-=Cx(PF6)
D.该电池放电时,若电路中通过0.01mol电子,B电极减重0.07g
8、25℃时,已知醋酸的电离常数为1.8×10-5。
向20mL2.0mol/LCH3COOH溶液中逐滴加入2.0mol/LNaOH溶液,溶液中水电离出的(H+)在此滴定过程中的变化曲线如下图所示。
下列说法不正确的是()
A.a点溶液中:
c(H+)=6.0×10-3mol/L
B.b点溶液中:
c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO-)
C.c点溶液中:
c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
D.d点溶液中:
c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)
9、锆石(ZrSiO4)酷似钻石且价格低廉,是钻石很好的代用品。
天然锆石的主要成分是ZrSiO4,另外还常含有Fe、Al、Cu的氧化物杂质。
工业上以天然钻石为原料制备ZrO2的工艺流程如下:
已知:
i.氯化过程中除C、O外,其他元素均转化为其最高价氯化物;
ⅱ.Zr在化合物中通常显+4价;ZrC14易溶于水,400℃时升华;
ⅲ.“配合”生成的Fe(SCN)3难溶于MIBK,Zr(SCN)4在水中的溶解度小于在MIBK中的溶解度。
(1)将锆石“粉碎”的目的是.
(2)“氯化”过程中,ZrSiO4发生反应的化学方程式为,由下图可知,“氯化”过程选择的最佳反应条件是;若“氯化”温度过高会导致ZrC14产率降低,原因是。
(3)常用的铜抑制剂为NaCN,它可与重金属离子生成沉淀,如Cu(CN)2,其Ksp=4.0×10-10。
已知盐酸溶解后的溶液中Cu2+的浓度为1mol·L-1,若溶液中Cu2+的浓度小于等于1.0×10-6mol·L-1时可视为沉淀完全,则Cu2+沉淀完全时溶液中CN-的浓度为mol•L-1。
(4)由于NaCN有剧毒,所以需要对“废液”中的NaCN进行处理,通常选用漂白液(有效成分是NaClO在碱性条件下将其氧化,其产物之一是空气中的主要成分,则上述反应的离子方程式为.
(5)流程中“萃取”与“反萃取”可以分离铁、富集锆,简述“萃取”的原理:
.
10、硫酸铜是一种常见的化工产品,它在纺织、印染、医药、化工、电镀以及木材和纸张的防腐等方面有极其广泛的用途。
实验室制备硫酸铜的步骤如下:
①在仪器a中先加入20g铜片、60mL水,再缓缓加入17mL浓硫酸;在仪器b中加入39mL浓硝酸;在仪器c中加入20%的石灰乳150mL。
②从仪器b中放出约5mL浓硝酸,开动搅拌器,然后采用滴加的方式逐渐将浓硝酸加到仪器a中,搅拌器间歇开动。
当最后一滴浓硝酸加完以后,完全开动搅拌器,等反应基本停止下来时,开始用电炉加热直至仪器a中的红棕色气体完全消失,立即将导气管从仪器c中取出,再停止加热
③将仪器a中的液体倒出,取出未反应完的铜片,溶液冷却至室温,析出蓝色晶体。
试回答下列问题:
(1)仪器b的名称为;将仪器b中液体滴入仪器a中的具体操作是。
(2)写出仪器a中反应的化学方程式:
。
(3)步骤②中将导气管先从仪器c中取出再停止加热的目的是。
(4)为提高尾气吸收,防止空气污染,下列装置(填字母)适合吸收逸出的气体(反应中产生的气体因来不及被石灰乳吸收而逸出)。
(5)根据表中五水硫酸铜和硝酸铜在不同温度下的溶解度,分析步骤③中溶液冷却至室温析出蓝色晶体的主要原因:
。
除去硫酸铜晶体中的少量硝酸铜可采用方法,检验硝酸铜是否被除净的方法:
。
T/K
273
293
313
333
353
373
溶解度/
(g/100g)
五水硫
酸铜
23.1
32.0
44.6
61.8
83.8
114.0
硝酸铜
83.5
125.0
163.0
182.0
208.0
247.0
(6)本实验采用硝酸氧化法制取硫酸铜,工业上也常采用将铜在450℃左右焙烧,再与一定浓度的硫酸反应制取硫酸铜的方法。
采用硝酸氧化法的优点在于。
(7)用滴定法测定蓝色晶体中Cu2+的含量。
取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,用cmol•L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液bmL。
滴定反应为Cu2++H2Y2-→CuY2-+2H+。
计算蓝色晶体中Cu2+质量分数w=。
11、甲醇是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景,可用Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2等作催化剂,采用如下反应来合成甲醇:
2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)
(1)下表所列数据是各化学键的键能:
化学键
H—H
C
O
C—H
C—O
O—H
键能/(kJ•mol-1)
a
b
c
d
e
该反应的△H=________________(用含字母的代数式表示)。
(2)某科研小组用Pd/C作催化剂,在450℃时,研究了n(H2):
n(CO)分别为2:
1、3:
1时CO转化率的变化情况(如图),则图中表示n(H2):
n(CO)=3:
1的变化曲线为_______________(填“曲线a”或“曲线b")。
(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在2L的恒容密闭容器内充入1molCO和2molH2,加入合适催化剂后在某温度下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
压强/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
则从反应开始到20min时,CO的平均反应速率为_______________,该温度下的平衡常数K为__________________。
(4)将CO和H2加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H<0。
平衡时CO的体积分数(%)与温度和压强的关系如下图所示(虚线框表示没有测定该条件下的数据)。
T1、T2、T3由大到小的关系是____________________,判断理由是___________________。
(5)美国的两家公司合作开发了多孔硅甲醇直接燃料电池,其工作原理如图:
①石墨2为_________(填“正”或“负")极。
②石墨1极发生的电极反应式为___________________。
12、近年来,在西藏自治区的铜金多金属成矿带多次发现罕见的金属互化物。
金属互化物是合金中的一种,可表示为如Cu-Ni-Zn或CaCux等形式。
(1)某种金属互化物具有自范性,原子在微观空间里呈现周期性的有序排列,该金属互化物属于____________(填“晶体”或“非晶体”)。
(2)铜在元素周期表中的位置是____________,基态Cu原子核外有__________种能量不同的电子。
(3)Ni2+能与许多配体形成配合物,如[Ni(CN)4]2-、二丁二酮肟合镍(Ⅱ)等。
①写出一种与CN-互为等电子体的分子:
_______________(用化学式表示)。
②二丁二酮肟合镍(Ⅱ)的结构如图1所示,Ni的配位数为____________,配位原子为____________,其中C原子的杂化方式为_____________。
(4)甲烷、氨气和水分子中的C、N、O原子均采用sp3杂化,VSEPR模型均为正四面体构型,比较三种分子的键角由大到小的顺序为_________,其原因是__________。
(5)CaCux可看作由如图2所示(a)(b)两种原子层交替堆积排列而成,图(c)表示CaCux晶胞结构图。
合金CaCux中x=____________。
已知同一层中Ca、Ca原子间的距离均为294 pm,根据图示求同层的Ca、Ca原子间的距离为____________pm(取
=1.73,结果保留整数)。
13、化合物I(4-对羟基苯基-2-丁酮)是国际公认的既安全又获广泛应用的合成香料。
由化合物A制备I的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________________。
(2)B中的官E团名称是_________________。
(3)F的结构简式为_______________。
(4)⑤的反应类型是________________。
(5)写出满足下列条件的G的同分异构体的结构简式:
______________。
i.属于芳香族化合物;
ii.既能发生银镜反应,又能发生水解反应;
iii.核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6︰2︰1。
(6)设计由氯乙烷和丙二酸制备
的合成路线:
________________(无机试剂任选)。
答案以及解析
1答案及解析:
答案:
B
解析:
制备NaHCO3的原理是利用碳酸氢钠的溶解度小于氯化钠的溶解度,由溶解度较大的物质生成溶解度较小的物质,A项正确;氮元素的化合价升高,氮元素被氧化,B项错误;合金的硬度一般大于各组成成分,C项正确;“白色污染”主要是塑料造成的污染,缩短塑料降解的时间,有助于解决“白色污染”,D项正确。
2答案及解析:
答案:
B
解析:
Na2SO3溶液能与SO2反应,故装置B中的试剂不能是Na2SO3溶液,可用饱和NaHSO3溶液,选项A错误;当温度过高时,SO2在水中的溶解度减小,反应速率减慢,选项B正确;MnSO4•H2O受热易分解,故不能将溶液蒸干,可用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到MnSO4•H2O,选项C错误;石灰乳是悬浊液,不能拆写,因此反应的离子方程式为SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O,选项D错误。
3答案及解析:
答案:
B
解析:
根据题意,旋烷①、②、③、④的分子式分别是C9H12、C12H16、C15H20、C18H24,所以旋烷分子的通式是C3n+6H4n+8(n≥l)。
旋烷①与三甲苯分子式相同但结构不同,二者互为同分异构体,A项正确。
根据旋烷②的分子式为C12H16,可以得出其二氯代物种类数等于其十四氯代物的种类数,B项错误,旋烷③(C15H20)完全燃烧时消耗20molO2,生成10molH2O,C项正确:
根据旋烷的通式,可以得出其含碳量为(36n+72)/(40n+80)=0.9,D项正确。
4答案及解析:
答案:
C
解析:
HF为弱酸,A项错误;Z的氧化物对应水化物有可能是HClO,HclO属于弱酸,其酸性弱于Y的氧化物对应水化物H2SO4的酸性,B项错误;CS2分子与CO2分子结构相似,结构式为S=C=S,每个原子的最外层均为8电子稳定结构,C项正确;F2易与水反应,难以置换出氯化物水溶液中的氯元素,D项错误。
5答案及解析:
答案:
D
解析:
A项,由于新制氯水有酸性和漂白性,所以向其中滴加紫色石蕊试液,溶液先变为红色后褪色,A错误;B项,向Fe(NO3)2溶液中滴加用硫酸酸化的H2O2溶液,溶液变黄色,不能证明氧化性H2O2>Fe3+,因为酸性环境中硝酸根离子也有氧化性,B错误;C项,Ag2CrO4和AgCl组成类型不同,所以不能以沉淀先后顺序判断
大小,C错误;D项,向溶液X中先滴加盐酸无现象,则排除了银离子、碳酸根离子、亚硫酸根离子等对后续试验的干扰,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明溶液X中含有
,D正确。
6答案及解析:
答案:
D
解析:
在溶融状态下,
电离只生成
和
,60g
的物质的量为0.5mol,熔融状态下,所含离子数目为
,A错误;
,0.5molS生成时,转移的电子数为
,B错误;溶液中含有100g×46%=46g乙醇、54g
46g乙醇(即1mol)中含有的O—H键数目为
54g
(即3mol)中含有6
个O—H键,C错误;混合前后,溶液中
不变,
的电离平衡不发生移动,溶液中
数H为0.01
,D正确.
7答案及解析:
答案:
B
解析:
电池总反应为Cx(PF6)+LiAl
xC+
+Li++Al,放电时锂离子向A极移动,则A极为正极,B极为负极。
选项A,放电时B极为负极,负极上LiAl失电子发生氧化反应,电极反应为LiAl-e-=Li++Al,故A正确;选项B,锂铝合金会与水反应生成氢氧化锂和氢气,所以该电池的电解质溶液不能使用任何水溶液,故B错误;选项C,充电时A极为阳极,电极反应式为xC+
-e-=Cx(PF6),故C正确;选项D,该电池放电时,若电路中通过0.01mol电子,则B极有0.01molLi失去电子变成Li+,B电极减重0.07g,故D正确。
8答案及解析:
答案:
B
解析:
A项,a点溶液为2.0mol/LCH3COOH溶液,电离常数
Ka=
=1.8×10-5,得c(H+)=
mol/L=6.0×10-3mol/L,故正确;B项,b点溶液为等浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,CH3COO-的水解常数Kh=
≈5.5×10-10
9答案及解析:
答案:
(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率
(2)ZrSiO4+4Cl2+CO==ZrC14+SiCl4+4CO2
1MPa、380~400℃(在该区间中的具体数值都可以,给380℃给分,给400℃不给分);高于400℃时ZrCl4升华,产率降低
(3)0.02
(4)2CN-+5C1O-+2OH-==2
+5Cl-+N2↑+H2O
(5)Fe(SCN)3难溶于MIBK,则Zr(SCN)4被MIBK萃取进入有机层
解析:
(1)将锆石粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率,提高原料利用率。
(2)根据信息,“氯化”过程中,ZrSiO4与氯气、CO反应的生成物中含有ZrC14、SiCl4,同时根据氧化还原反应原理可知生成物中还含有CO2,故反应的化学方程式为ZrSiO4+4Cl2+CO==ZrC14+SiCl4+4CO2;观察图像可知产率最高点时的压强和温度分别是1MPa、380~400℃;温度过高会使ZrC14升华,导致产率降低。
(3)Cu2+沉淀完全时溶液中满足:
1.0×10-6•c2(CN-)=4×10-10,即c(CN-)=0.02mol·L-1。
(4)漂白液的有效成分是NaClO,由题意知,发生反应的离子方程式为2CN-+5C1O-+2OH-==2
+5Cl-+N2↑+H2O.
(5)“配合”后,Fe3+、Zr4+分别生成Fe(SCN)3、Zr(SCN)4。
Fe(SCN)3难溶于MIBK,Zr(SCN)4则被MIBK萃取进入有机层,从而达到分离铁、富集锆的目的。
10答案及解析:
答案:
(1)分液漏斗;旋转玻璃塞,使分液漏斗口径上的小孔与玻璃塞上的凹槽对齐
(2)Cu+H2SO4+2HNO3==CuSO4+2NO2↑+2H2O
(3)防倒吸
(4)B
(5)五水硫酸铜在室温下的溶解度明显小于硝酸铜的溶解度,易冷却结晶析出;重结晶;取少量除杂后的样品,溶于适量稀硫酸中,加入铜片,若不产生无色且遇空气变为红棕色的气体,说明硝酸铜已被除净
(6)能耗低,且生成的NO2可以被碱液吸收制取硝酸盐或亚硝酸盐副产品
(7)
解析:
(1)仪器b是分液漏斗;使用分液漏斗滴加液体时,应旋转玻璃塞,使分液漏斗口径上的小孔与玻璃塞下的凹槽对齐,便于液体顺利流下。
(2)由题意可知,铜片与浓硫酸和浓硝酸反应制备硫酸铜的同时还生成红棕色的NO2,反应的化学方程式为Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O。
(3)若先停止加热,三颈烧瓶内温度降低,气体压强减小,容易引起倒吸,故为防止倒吸,应先将导气管从仪器c中取出,再停止加热。
(4)逸出的气体中除NO2还可能含有NO,NO2可以被NaOH溶液吸收,NO需在氧气的作用下才能被NaOH溶液吸收,故应选择B装置。
(5)由题表中数据可知,五水硫酸铜在室温下的溶解度明显小于硝酸铜的溶解度,温度较低时易结晶析出。
结晶析出的硫酸铜晶体中可能含有少量的硝酸铜,要除上硫酸铜晶体中的硝酸铜,可采用重结晶的方法。
检验硝酸铜是否被除净可以通过检验
判断,故可通过
在酸性条件下与铜反应生成NO,NO遇空气变为红棕色的NO2的方法检验。
(6)焙烧氧化法需要在450℃左右的较高温度下进行,能进消耗大,而硝酸氧化法在常温下就能进行,且生成的NO2通过微热处理再赶入碱液中即可获得硝酸盐或亚硝酸盐副产品。
(7)根据滴定反应Cu2++H2Y2-→CuY2-+2H+及平均消耗cmol•L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液bmL,可以得出100mL溶液中n(Cu2+)=bc×10-3×5mol,则蓝色晶体中Cu2+的质量分数w=
。
11答案及解析:
答案:
(1)(2a+b-3e-d-e)kJ•mol-1
(2)曲线a
(3)0.0125mol•L-1•min-1;4
(4)T3>T2>T1;压强越大,CO的体积分数越小,T1、T2、T3对应的CO的体积分数逐渐增大,该反应为放热反应,温度升高,反应向左移动,则T3>T2>T1
(5)①正;②CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
解析:
(1)由反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能,可得△H=(2a+b-3e-d-e)kJ•mol-1。
(2)对于反应2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g),H2的相对投入量越大,CO的转化率越大,则n(H2):
n(CO)=3:
1的变化曲线是平衡转化率高的曲线a。
(3)由图表知反应进行到20min时,反应达到平衡,设此时转化的CO的物质的量为xmol,则有
2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)
起始物质的量/mol210
转化物质的量/mol2xxx
平衡物质的量/mol2-2x1-xx
由同温同体积条件下,压强比=物质的量之比有
,解得x=0.5,CO的平均反应速率=
=0.0125 mol•L-1•min-1;反应平衡常数K=
=4。
(4)由反应2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)△H<0得,图像中由左向右,压强增大,平衡右移,CO体积分数应减小,但实际情况是T1、T2、T3对应的CO体积分数逐渐增大,其原因只能是此反应本身为放热反应,温度越高,平衡向左移动的程度越大,导致CO体积分数越大,即温度由大到小的顺序为T3>T2>T1。
(5)由图中石墨1进出物质变化CH3OH(g)→CO2(g),C化合价变化为-2→+4,则石墨1为燃料电池的负极(也可以用图中H+的移动方向判断正负极),石墨2为正极,用H+和H2O维持电荷守恒,可得石墨1极的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+。
12答案及解析:
答案:
(1)晶体
(2)第四周期IB族;7
(3)①CO(或N2);②2;N;sp2、sp3
(4)CH4>NH3>H2O;CH4、NH3、H2O分子中分别含0、1、2对孤对电子,孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对与成键电子对间的排斥力,孤电子对数越多,斥力越大,键角越小
(5)5;509
解析:
(1)晶体具有自范性,而非
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