届山东省高考统考版复习仿真模拟卷三化学解析版 1.docx
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届山东省高考统考版复习仿真模拟卷三化学解析版1
2021年山东省普通高中学业水平等级性考试
化学示范卷(三)
(分值:
100分,时间:
90分钟)
一、选择题:
本题共10小题,每小题2分,共20分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.化学与人类社会、生活休戚相关。
下列生活现象或事实以及解释均正确的是( )
选项
现象或事实
解释
A
Cl2可用于饮用水的消毒
氯气具有漂白性,能杀死细菌、病毒
B
硅胶、生石灰、铁粉可作食品干燥剂
它们在一定条件下均能吸收水或与水反应
C
铝、镁等金属电池是燃料电池的发展方向
铝和镁具有耐腐蚀性,可长久使用
D
我国长征系列火箭外壳镶嵌新型陶瓷材料
这种陶瓷具有耐高温等优良性能
D [Cl2可用于饮用水的消毒,是因为氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,能杀死细菌、病毒,不是氯气具有漂白性,故A错误;铁粉是作抗氧剂,故B错误;铝金属电池,铝是还原剂,利用还原性,镁、铝耐腐蚀是因为在空气中金属表面生成致密氧化膜,阻止金属内部继续被氧化,故C错误;新型陶瓷镶嵌在火箭外壳,主要是新型陶瓷具有耐高温的作用,避免火箭因高温而灼烧,故D正确。
]
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1molNa2O2与SO2完全反应,转移2NA个电子
B.标准状况下,11.2L乙醇中含有的极性共价键数目为3.5NA
C.18g的D2O中含有的中子数为10NA
D.1L0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中含有的阳离子数目小于0.2NA
A [B项,在标准状况下乙醇为液体,错误;C项,18g的D2O的物质的量为
=0.9mol,其含有的中子数为9NA,错误;D项,因Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,阳离子数目大于0.2NA,错误。
]
3.(2020·北京高三模拟)中国科学家在合成氨反应机理研究中取得新进展,首次报道了LiH3d过渡金属这一复合催化剂体系,并提出了“氮转移”催化机理,如图所示。
下列不正确的是( )
A.转化过程中有非极性键断裂与形成
B.复合催化剂降低了反应的活化能
C.复合催化剂能降低合成氨反应的焓变
D.低温下合成氨,能提高原料转化率
C [合成氨为可逆反应,氮气和氢气在反应过程中有消耗和生成,故转化过程中有非极性键断裂与形成,A正确;催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,B正确;催化剂不能改变反应的焓变,焓变只与反应物和生成物总能量的相对大小有关系,C错误;合成氨的正反应为放热反应,降低温度,平衡向正向移动,能提高原料转化率,D正确。
]
4.屠呦呦率领团队先后经历了用水、乙醇、乙醚提取青蒿素的过程,最终确认只有采用低温、乙醚冷浸等方法才能成功提取青蒿素。
研究发现青蒿素中的某个基团对热不稳定,该基团还能与NaI作用生成I2。
碳原子连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子,下列分析不正确的是( )
A.推测青蒿素在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度
B.青蒿素可以与NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应
C.青蒿素分子中含有手性碳原子
D.青蒿素中对热不稳定且具有氧化性的基团是“—O—O—”
B [分子中含有酯基,与NaOH反应,但不与Na2CO3、NaHCO3反应,B项错误。
]
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,P、M、N均是由其中两种上述元素组成的化合物,它们存在转化关系Q
P+M+N,P能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,M的组成元素位于同一主族,N常温常压下为常见液体。
下列说法不正确的是( )
A.原子半径:
Y>Z>W>X
B.简单气态氢化物的热稳定性:
Z>Y
C.P、N分子的中心原子杂化类型均为sp3
D.Q既能与强酸溶液反应,又能与强碱溶液反应
A [P能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则P为氨气,常温常压下为常见的液体的是H2O,则已确定三种元素:
H、N、O,M为同族元素形成的化合物,则为SO2,则Q为亚硫酸氢铵或亚硫酸铵,受热分解生成NH3、SO2、H2O。
由分析可知,P为NH3,M为SO2,N为H2O,X、Y、Z、W分别为H、N、O、S。
]
6.下列说法正确的是( )
A.熔点:
NaCl B.第一电离能: S>P>Si C.18g冰中含有4NA个氢键 D.基态原子价电子排布式为5s1的元素的氢氧化物能使氢氧化铝溶解 D [NaCl是离子晶体,AlCl3是分子晶体,故熔点: NaCl>AlCl3,A项错误;同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但是基态P原子的3p轨道为半充满稳定状态,不容易失去电子,P的第一电离能大于S,故第一电离能: P>S>Si,B项错误;18g冰的物质的量为1mol,18g冰中含有氢键的数目为2NA,C项错误;基态原子价电子排布式为5s1的元素为Rb元素,其氢氧化物是强碱,能够与氢氧化铝反应,D项正确。 ] 7.设计如图装置制备硝酸(夹持装置略),每个虚线框表示一个装置单元,其中完全正确的是( ) ① ② ③ ④ A.①② B.③④ C.①③ D.②④ A [①中空气与氨气混合,经碱石灰干燥得干燥混合气体,符合实验要求;②中在催化剂的作用下,氨气与空气中氧气发生氧化还原反应生成NO和H2O,符合实验要求;③为除去氨气的装置,应使用酸性干燥剂除去未反应的NH3,不符合实验要求;④为防倒吸装置和吸收装置,防倒吸装置中进气应该是短口进,不符合实验要求,故①②正确,③④错误。 ] 8.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( ) 选项 实验操作和现象 结论 A 向两支盛有KI3溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀 I 溶液中存在平衡: I I2+I- B 在Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体,有沉淀生成 酸性: H2SO3>HClO C 向淀粉碘化钾溶液中通入过量氯气,溶液由无色变为蓝色,后蓝色褪去 氯气具有强氧化性和漂白性 D 在植物油中滴几滴酸性高锰酸钾溶液,振荡,溶液褪色 植物油含有酯基 A [I2遇淀粉变蓝,说明KI3溶液中存在I2,加入AgNO3有黄色沉淀,说明KI3溶液中存在I-,由此可知I 溶液中存在平衡: I I2+I-,A项正确;Ca(ClO)2溶液具有强氧化性,通入还原性的SO2时,SO2会被氧化为SO ,生成微溶的CaSO4,而不是CaSO3,B项错误;淀粉碘化钾中通入过量氯气,溶液变蓝,说明生成I2,后蓝色消失,说明I2不存在,这是因为Cl2氧化I2生成化合态的碘(IO ),这两个反应均体现了Cl2的氧化性,而不是漂白性,且氯气没有漂白性,C项错误;酯基不具有还原性,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,植物油使高锰酸钾溶液褪色的原因是植物油中含有碳碳不饱和键,D项错误。 ] 9.LiFePO4作为锂离子电池的正极材料,具有众多优点,工业上以废铁屑为原料制备LiFePO4的一种流程如下。 下列有关说法错误的是( ) A.LiFePO4中铁元素显+2价 B.H2O2中只含极性共价键 C.PO 的空间构型为正四面体形 D.煅烧过程中H2C2O4作还原剂 B [由化合物中各元素的化合价代数和为0知,A项正确;H2O2中含极性共价键和非极性共价键,B项错误;PO 中的P原子与4个O原子相连,没有孤对电子,PO 的空间构型为正四面体形,C项正确;煅烧时铁元素由+3价转化为+2价,而H2C2O4中的碳元素被氧化为+4价,故H2C2O4作还原剂,D项正确。 ] 10.含有对氯苯酚和醋酸钠的废水净化原理如图所示。 下列说法错误的是( ) A.本装置集净化、供电于一体,产物之一还有消毒作用 B.每消耗1molCH3COO-,通过质子交换膜的质子的物质的量为8mol C.在该装置中,B极上的电势比A极上的电势高 C [本装置将废水进行净化处理、并产生电能,产物苯酚还有消毒作用,A正确;B极发生电极反应为CH3COO--8e-+4H2O===2HCO +9H+,则1molCH3COO-放电,通过质子交换膜的质子的物质的量为8mol(留下1molH+平衡电性),B正确;在该装置中,B极为负极,A极为正极,则A极上的电势比B极上的电势高,C错误;A极, 得到2e-,同时有1个H+参与反应,生成 和Cl-,D正确。 ] 二、选择题: 本题共5小题,每小题4分,共20分。 每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。 11.我国科研团队成功研究出高比能量、低成本的钠离子二次电池,其工作原理示意图如下。 已知电池总反应为Na1-xMnO2+NaxCn NaMnO2+nC。 下列说法正确的是( ) A.电池放电过程中,NaMnO2/Al上的电势低于石墨烯/Al上的电势 B.电池放电时,正极可发生反应Na1-xMnO2+xNa++xe-===NaMnO2 C.电池充电时,外接电源的负极连接NaMnO2/Al电极 D.电池充电时,Na+由NaMnO2/Al电极移向石墨烯/Al电极 BD [根据电池总反应,可知放电时NaMnO2/Al为正极,石墨烯/Al为负极,正极电势高于负极电势,A项错误;电池放电时,正极上Na1-xMnO2转化为NaMnO2,电极反应式为Na1-xMnO2+xNa++xe-===NaMnO2,B项正确;电池充电时,外接电源的负极连接该电池的负极(石墨烯/Al电极),C项错误;电池充电时,Na+向阴极移动,充电时NaMnO2/Al为阳极,石墨烯/Al为阴极,D项正确。 ] 12.已知: Ksp(AgI)=8.3×10-17,K稳定([Ag(NH3)2]+)= =1.12×107,配制银氨溶液的操作如图所示,下列说法错误的是( ) A.制得的银氨溶液可用于还原性糖的检验 B.1mol[Ag(NH3)2]+中含有8NA个σ键 C.银氨溶液不能长期存放,需要现用现配 D.AgI固体可溶于氨水得到银氨溶液 D [银氨溶液具有氧化性,还原性糖可将银氨溶液中的Ag+还原为单质银而发生银镜反应,故制得的银氨溶液可用于还原性糖的检验,A项正确;共价单键全为σ键,1个[Ag(NH3)2]+中有6个N—Hσ键,Ag+与N原子形成的两个配位键也为σ键,故1mol[Ag(NH3)2]+中含有8NA个σ键,B项正确;银氨溶液久置易转化为易爆炸的物质而不能长期存放,需现用现配,C项正确;若反应AgI(s)+2NH3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+I-(aq)能够发生,则该反应的化学平衡常数K= =Ksp(AgI)·K稳定([Ag(NH3)2]+)=9.296×10-10,该平衡常数的值太小,说明该反应正向进行的程度很小,即AgI固体不可溶于氨水得到银氨溶液,D项错误。 ] 13.氯化亚铜为白色粉末状固体,难溶于水和乙醇,潮湿时易被氧化,可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂等。 工业以硫化铜精矿为原料,制备氯化亚铜的流程如下: 下列说法正确的是( ) A.步骤①焙烧产生的有毒气体可用碱液吸收 B.步骤②所用硫酸浓度越大,浸出速率越快 C.步骤③中反应的离子方程式: 2Cu2++2Cl-+SO +2OH-===2CuCl↓+SO +H2O D.步骤④用乙醇洗涤的目的是使CuCl尽快干燥,防止被空气氧化 AD [CuS焙烧过程中发生反应2CuS+3O2 2CuO+2SO2,生成的SO2为酸性气体,可用碱液进行吸收,A项正确;硫酸浓度过大时,溶液中H+浓度反而小,与CuO反应的速率也就较小,故步骤②中所用硫酸浓度不能过大,B项错误;用硫酸浸取后,溶液中含有H+,故步骤③中反应的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO +H2O===2CuCl↓+SO +2H+,C项错误;由于氯化亚铜难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易被氧化,所以可用乙醇洗涤以使氯化亚铜快速干燥,防止被空气氧化,D项正确。 ] 14.Zewail创立的飞秒(1fs=10-15s)化学研究了极短时间内的反应历程,巧妙地解决了如何确定反应起点的问题。 例如,HI与CO2的反应过程片段为H+OCO―→HOCO HO+CO。 下列有关说法正确的是( ) A.中间产物HOCO属于有机化合物 B.反应起点为HI离解为H和I自由基,终点为HO自由基与I自由基结合 C.HOCO经1000fs离解为HO自由基和CO,说明HI与CO2的反应速率极快 D.飞秒化学展现的反应历程为“化学反应实质是旧键断裂和新键形成”提供有力证据 BD [由反应过程片段可以看出,中间产物HOCO属于自由基,不属于有机化合物,A项错误;由反应过程的片段得出总反应为HI+CO2===CO+HOI,即反应起点为HI离解为H和I自由基,终点为HO自由基与I自由基结合生成HOI,B项正确;HOCO经1000fs离解为HO自由基和CO,只能说明HOCO离解为HO自由基和CO较快,不能说明HI与CO2的反应速率快,化学反应的速率由最慢的一步决定,C项错误;利用飞秒化学展现的反应历程可以证明“化学反应实质是旧键断裂和新键形成”,D项正确。 ] 15.常温下,二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示,下列有关说法错误的是( ) A.曲线M表示pH与lg 的变化关系 B.a点溶液中: c(H+)-c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-)-c(K+) C.H2Y的第二级电离常数Ka2(H2Y)=10-4.3 D.交点b的溶液中: c(H2Y)=c(Y2-)>c(HY-)>c(H+)>c(OH-) D [随着pH的增大,H2Y的电离程度逐渐增大,溶液中 逐渐增大, 逐渐减小,lg 逐渐增大,lg 逐渐减小,因此曲线M表示pH与 的关系,故A正确;a点溶液中存在电荷守恒: c(H+)+c(K+)=2c(Y2-)+c(HY-)+c(OH-),因此c(H+)-c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-)-c(K+),故B正确;pH=3时,lg =1.3,则Ka2(H2Y)= = =10-4.3,故C正确;交点b的溶液中存在: lg =lg >1.3,因此 >101.3,即c(Y2-) ] 三、非选择题: 本题共5小题,共60分。 16.(12分)实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下: (1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是___________________ ________________________________________________________________。 (2)溶液Y经过____________________、洗涤、干燥得到绿矾。 (3)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。 装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→________→________→________→________→f。 装置A中发生反应的化学方程式为______________________________________________。 D装置的作用________。 (4)制备绿矾时,向溶液X中加入过量________,反应的离子方程式为________________________________________________________________,充分反应后,经过滤操作得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。 过滤所需的玻璃仪器有__________________。 (5)欲测定溶液Y中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液,用KMnO4标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”),滴定终点现象为__________________________。 [解析] (3)收集SO2前应先干燥然后再收集。 由于SO2的密度比空气大,要从c口进气,SO2是有毒气体,在排放前要进行尾气处理,然后再进行排放,所以最后进行尾气处理。 因为SO2易于氢氧化钠反应,故D瓶的作用是安全瓶,以防止倒吸现象的发生,故仪器接口顺序为a→d→e→c→b→f。 (4)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气,所以溶液Y中含有Fe3+,故应先加入过量的铁粉(或铁屑),发生反应: 2Fe3++Fe===3Fe2+,除去Fe3+,然后过滤除去过量的铁粉,得到溶液Y,再经蒸发浓缩、冷却结晶等步骤得到绿矾,过滤使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。 (5)KMnO4溶液具有强的氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,所以用KMnO4标准溶液滴定Fe2+的溶液时,要使用酸式滴定管盛装。 [答案] (1)将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热恢复原色 (2)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (3)d e c b Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 安全瓶,防止倒吸 (4)铁屑 Fe+2Fe3+===3Fe2+ 烧杯、漏斗、玻璃棒 (5)酸式 当滴加最后一滴标准溶液时,溶液变为紫色,且半分钟内不褪色 17.(12分)Li、Fe、As均为重要的合金材料,NA为阿伏加德罗常数的值。 回答下列问题: (1)基态Li原子核外电子占据的空间运动状态有________个,占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为________。 (2)Li的焰色反应为紫红色,很多金属元素能产生焰色反应的原因为 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (3)基态Fe3+比基态Fe2+稳定的原因为_______________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (4)KSCN和K4[Fe(CN)6]均可用于检验Fe3+。 ①SCN-的立体构型为________,碳原子的杂化方式为________。 ②K4[Fe(CN)6]中所含元素的第一电离能由大到小的顺序为________________________(用元素符号表示);1mol[Fe(CN)6]4-中含有σ键的数目为________。 (5)H3AsO3的酸性弱于H3AsO4的原因为______________________________ ________________________________________________________________。 (6)Li、Fe和As可组成一种新型材料,其立方晶胞结构如图所示。 若晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度可表示为________g·cm-3(列式即可)。 晶胞结构图 z轴方向投影图 [解析] (4)①SCN-中C原子的价层电子对数目为2,立体构型为直线形,其中碳原子的杂化方式为sp。 ②K4[Fe(CN)6]中基态K、Fe、C、N原子吸引电子能力依次增强,第一电离能依次增大;所以四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>C>Fe>K;Fe2+与CN-形成配位键含6个σ键,每1个CN-中含有1个σ键,所以1mol[Fe(CN)6]4-中含有σ键的数目为12NA。 (5)H3AsO3中非羟基氧原子数是0,而H3AsO4中非羟基氧原子数是1,可见H3AsO3中非羟基氧原子数小于H3AsO4,酸分子中非羟基O原子数目越大,该酸的酸性就越强,且非羟基氧原子数少的酸分子中砷元素的正电性更小,羟基更不易电离出氢离子,故酸性弱于H3AsO4。 (6)由图可知,每个晶胞中含有4个Li、4个As、4个Fe,则该晶体的密度可表示为ρ= g·cm-3。 [答案] (1)2 球形 (2)电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,以光的形式释放能量 (3)基态Fe2+的价层电子排布式为3d6,而基态Fe3+的价层电子排布式为3d5,为半充满状态,稳定性更强 (4)①直线形 sp ②N>C>Fe>K 12NA (5)H3AsO3中非羟基氧原子数小于H3AsO4,砷元素的正电性更小,羟基更不易电离出氢离子 (6) 18.(12分)Ⅰ.据报道,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。 甲烷是一种重要的化工原料。 (1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外还有以下两种: 水蒸气重整: CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol-1 ① CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1 ② 二氧化碳重整: CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH3 ③ 则反应①自发进行的条件是________,ΔH3=________kJ·mol-1。 Ⅱ.氮的化合物以及氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。 (2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。 ①其中,p1、p2和p3由大到小的顺序是________________,该反应ΔH________0(填“>”“<”或“=”)。 ②若分别用vA(N2)和vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则vA(N2)________vB(N2)(填“>”“<”或“=”)。 ③若在250℃、p1为105Pa条件下,反应达到平衡时容器的体积为1L,则该条件下B点N2的分压p(N2)为________Pa(分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)。 Ⅲ.(3)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图所示,石墨Ⅱ的电极名称为________。 在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,石墨Ⅰ电极反应可表示为_______________________________________________。 [解析] Ⅰ. (1)反应①方程式CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol-1,可知该反应的正反应ΔH>0,ΔS>0,满足ΔH-TΔS<0,因此反应自发进行的条件是高温;根据盖斯定律计算,①-②得到反应③的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH3=ΔH1-ΔH2=+247.1kJ·mol-1。 Ⅱ. (2)①由N2+3H2 2NH3可知,在温度不变时,增大压强,化学平衡正向移动,NH3的含量增大。 由图像可知在相同温度下,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)为p1>p2>p3,因此压强关系是p1>p2>p3;在压强相同时,升高温度,NH3的含量降低,说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,根据平衡移动原理,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应为放热反应,故反应热小于零,该反应ΔH<0。 ②温度越高,压强越大,反应速率越大,由于p1>p2,由图可知,B对应的温度高、压强大,所以反应速率B>
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