届高三化学高考备考二轮复习模拟卷5全国乙卷专用含答案.docx
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届高三化学高考备考二轮复习模拟卷5全国乙卷专用含答案
备战2022年高考化学一轮巩固模拟卷5(全国乙卷专用)
可能用到的相对原子质量:
H1C12N14O16Al27S32Ca40Fe56Ba137
一、选择题:
本题7小题,每小题6分,共42分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2022·全国·模拟预测)贝里斯—希尔曼反应条件温和,其过程具有原子经济性,示例如图,下列说法错误的是
+
A.Ⅰ中所有原子共平面B.该反应属于加成反应
C.Ⅱ能发生取代反应、氧化反应D.Ⅲ能使溴的四氯化碳溶液褪色
2.(2022·全国·模拟预测)我国在人工合成淀粉方面取得重大突破,在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉(
)的全合成。
下列说法错误的是
A.淀粉属于多糖,分子式为
,是纯净物
B.由
等物质合成淀粉的过程涉及碳碳键的形成
C.玉米等农作物通过光合作用能将
转化为淀粉
D.该成就能为气候变化、粮食安全等人类面临的挑战提供解决手段
3.(2021·全国·高三)利用如图所示装置,以NH3作氢源,可实现电化学氢化反应。
下列说法错误的是
A.a为阴极
B.b电极反应为:
2NH3-6e-=N2+6H+
C.电解一段时间后,装置内H+数目增多
D.理论上每消耗1molNH3,可生成1.5mol
4.(2021贵州·玉屏民族中学模拟预测)X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。
若Z原子的最外层电子数是K层电子数的3倍,下列说法中正确的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性Z比W强
B.只由这四种元素不能组成有机化合物
C.与Z的单质相比较,Y的单质不易与氢气反应
D.X、Y形成的化合物都是无色气体
5.(2022·全国·模拟预测)《开宝本草》记载“取钢煅作叶如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣”。
铁华粉[主要成分为
]可用如下方法检测。
下列相关说法不正确的是
已知:
(蓝色沉淀)
A.制备铁华粉的主要反应为
B.气体X为
C.铁华粉中含铁单质
D.由上述实验可知,
结合
的能力大于
6.(2017·河北衡水·高一期末)下列实验现象与对应结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
常温下将Cu片放入浓H2SO4中
生成刺激性气味气体
Cu与浓H2SO4反应生成SO2
B
Al2(SO4)3溶液中滴加过量氢氧化钡溶液
生成白色沉淀
Al(OH)3不溶于氢氧化钡溶液
C
向某溶液中加入KSCN溶液,再向溶液中加入新制氯水
溶液先不显红色,加入氯水后变红色
该溶液中含有Fe2+
D
取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸
产生无色气体
Na2O2没有变质
A.AB.BC.CD.D
7.(2021·福建省南平市高级中学高三阶段练习)常温下,H3AsO4溶液中各含砷粒子分布分数(平衡时该粒子的浓度与各含砷粒子浓度之和的比)与pH的关系如右图所示。
下列说法正确的是
A.H3AsO4的第一步电离常数Ka1>0.01
B.pH=7.0时.溶液中c(AsO43-)=c(H3AsO4)=0
C.0.1mol·L-1H3AsO4溶液的pH<2
D.pH=12时,c(H+)=3c(AsO43-)+2c(HAsO42-)+c(H2AsO4-)+c(OH-)
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35~36题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:
共43分。
8.(2022·上海交大附中模拟预测)硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。
实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示:
已知:
①CS2不溶于水,密度比水的大;②NH3不溶于CS2;③三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂。
回答下列问题:
(1)制备NH4SCN溶液:
①实验开始时,打开K1,加热装置A、D,使A中产生的气体缓缓通入D中,发生反应
,该反应比较缓慢,反应至CS2消失。
②装置C的主要作用是_____,三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口,主要原因是_____。
(2)制备KSCN溶液:
①熄灭A处的酒精灯,关闭K1和K2,移开水浴,将装置D继续加热至105℃,NH4HS完全分解后(
),打开K2,继续保持溶液温度为105℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,制得KSCN溶液。
发生反应的化学方程式为_____。
②装置E的作用除可以吸收NH3外,还能吸收产生的_____。
(3)制备KSCN晶体:
先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、_____、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。
(4)测定晶体中KSCN的含量:
称取10.0g样品,配成1000mL溶液,量取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂,用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。
①滴定时发生的反应:
(白色)则判断到达滴定终点时溶液颜色的变化为_____。
②晶体中KSCN的质量分数为_____。
(计算结果精确至0.1%)。
9.(2021·福建龙岩·三模)五氧化二钒(V2O5)在冶金、催化剂、磁性材料等领域有重要作用。
实验室以含钒废料(含有V2O3、Fe2O3、Al2O3、CuO、有机物等)来制备V2O5的一种工艺流程如下:
已知:
含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系:
溶液pH
<4.0
6.0—8.0
8.0—10.0
钒元素主要存在形式
请回答下列问题:
(1)含钒废料中的有机物主要在___________工序中除去。
(2)“焙烧”产物之一是Mg(VO3)2,写出它在“酸浸”(溶液pH<2)过程中发生反应的化学方程式___________。
(3)常温时,若“调pH净化I”工序中最终溶液pH=7,通过计算判断,此时Cu2+是否已经沉淀完全(已知离子浓度<1.0×10﹣5mol·L﹣1认为沉淀完全;Ksp[Cu(OH)2]=4.8×10﹣30)___________。
(4)“净化Ⅱ”时若加入过量的(NH4)2CO3,可能导致的后果为___________。
(5)“滤渣2”中含有Mg2(OH)2CO3,写出生成Mg2(OH)2CO3的离子方程式___________。
(6)“煅烧”时,除生成V2O5外,还生成了参与大气循环的气体,写出煅烧时的化学方程式___________。
10.(2021·江西·高三阶段练习)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),在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时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________,其原因是________。
(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)。
(4)已知N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-92kJ/mol,在恒温恒容的密闭容器中充入1molN2 和一定量的H2发生反应。
达到平衡后,测得反应放出的热量为 18.4kJ,容器内的压强变为原来的90%,则起始时充入的H2的物质的量为______mol,NH3产率为______。
(二)选考题:
共15分。
请考生从2道题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
11.(2021·山东·济南外国语学校高三阶段练习)[化学——选修3:
物质结构与性质]
Ga和As在材料科学领域用途广泛。
请回答下列问题:
(1)基态Ga原子价层电子的轨道表达式为_________;其核外电子占据最高能级的符号为___________。
(2)GaAs是优良的半导体材料,晶胞结构与金刚石相似。
该晶体中不含有的化学键类型
为___________(填选项字母)。
A.σ键 B.π键 C.配位键 D.金属键
(3)Ga、N、As的合金材料是制作太阳能电池的重要原料,三种基态原子的第一电离能由小到大的顺序为________________________(用元素符号表示)。
(4)AsH3的立体构型为___________。
相同压强下,AsH3的沸点低于NH3的原因为___________。
(5)LiZnAS基稀磁半导体晶胞如图所示,该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA。
则:
①与Li原子距离最近且相等的Zn原子的数目为____________。
②晶胞参数a=_____________pm(用代数式表示)。
12.(2021·湖南师大附中高三阶段练习)有机物H是合成雌酮激素的中间体,一种由A制备H的工艺流程如下:
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
(其中R为烃基或氢)
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为___________。
(2)C→D的反应类型为___________。
(3)F的结构简式为___________。
(4)写出B→C的化学方程式:
___________。
(5)E的同分异构体中,满足下列条件的有___________种(不含立体异构),
①苯环上有2个取代基;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③能发生银镜和水解反应
其中核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为___________。
(6)参照上述合成路线,设计由甲苯为起始原料制备
的合成路线(无机试剂任选)。
___________
参考答案:
1.A
【解析】
A.Ⅰ中含有—CH3,所有原子不可能共平面,A错误;
B.该反应中Ⅰ含有的C=O发生加成,B正确;
C.Ⅱ含有碳碳双键、羰基,可以发生氧化反应,六元环可以发生取代反应,C正确;
D.Ⅲ含有碳碳双键,能够使溴的四氯化碳溶液褪色,D正确;
答案选A。
2.A
【解析】
A.淀粉为高分子化合物,分子式为(C6H10O5)n,n值不同,分子式不同,A错误;
B.淀粉为长碳链有机化合物,所以由二氧化碳等物质合成淀粉的过程涉及碳碳键的形成,B正确;
C.玉米等农作物通过光合作用能将
转化为淀粉,C正确;
D.二氧化碳资源广泛,能够合成淀粉,既可以减少温室效应,又能够解决人类粮食问题,D正确;
答案选A。
3.C
【解析】
根据图像可知,b极氨气中的N原子化合价由-3变为0价,得电子为电解池的阳极,则b极为阴极,化合价降低得电子;电解质溶液中的氢离子向阴极移动;
A.分析可知,a为阴极得电子,A正确;
B.b电极氨气中的N原子化合价由-3变为0价,生成氮气和氢离子,其电极反应为:
2NH3-6e-=N2+6H+,B正确;
C.电解一段时间后,b电极消耗溶液中的氢离子,装置内H+数目不变,C错误;
D.理论上每消耗1molNH3,消耗溶液中3mol氢离子,发生加成反应,可生成1.5mol
,D正确;
答案为C
4.B
【解析】
K层最多只能填2个电子,因此Z原子最外层有6个电子,考虑到X、Y不可能是第一周期,则Z是硫,W是氯,X是氮,Y是氧,据此来分析本题即可。
A.非金属越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,而W的非金属性比Z强,因此W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z强,A项错误;
B.有机化合物必须有碳元素,这四种元素不能组成有机化合物,B项正确;
C.非金属性越强,其单质与氢气的化合越容易,Y的非金属性强于Z,因此Y的单质更易与氢气反应,C项错误;
D.X、Y可以组成二氧化氮,这是一种红棕色气体,D项错误;
答案选B。
5.B
【解析】
A.由题中信息可知,制备铁华粉的主要反应方程式正确,A正确;
B.气体X为醋酸蒸气,B错误;
C.加入盐酸,有氢气产生,说明铁华粉中含有铁单质,C正确;
D.由上述实验可知,氢氧根离子能与蓝色沉淀反应,生成棕色沉淀,说明有氢氧化铁沉淀生成,说明氢氧根离子结合铁离子的能力强于CN-,D正确;
答案选B。
6.C
【解析】
A、常温下铜与浓硫酸不反应,A错误;B、氢氧化铝能溶于氢氧化钡溶液中,B错误;C、溶液先不显红色,说明不存在铁离子,加入氯水后变红色说明反应产生了铁离子,因此溶液中含有亚铁离子,C正确;D、过氧化钠如果变质会产生碳酸钠,碳酸钠也能与盐酸反应生成无色气体CO2,D错误,答案选C。
7.C
【解析】
A项,H3AsO4第一步电离方程式为H3AsO4
H++H2AsO4-,Ka1=[c(H+)·c(H2AsO4-)]/c(H3AsO4),由图可知当H2AsO4-与H3AsO4相等时pH=2.2,c(H+)=10-2.2mol/L,则Ka1=c(H+)=10-2.2=0.0063
0.01,错误;B项,H3AsO4属于弱酸,任何pH下溶液中的含As微粒都有H3AsO4、H2AsO4-、HAsO42-、AsO43-,由图知pH=7.0时,溶液中主要含As微粒为H2AsO4-、HAsO42-,溶液中c(AsO43-)、c(H3AsO4)都很小但不等于0,错误;C项,多元弱酸在溶液中分步电离且第一步电离
第二步电离
第三步电离,溶液中H+主要来自第一步电离,溶液中c(H+)
c(H2AsO4-),c(H3AsO4)=0.1mol/L-c(H2AsO4-)
0.1mol/L-c(H+),Ka1=[c(H+)·c(H2AsO4-)]/c(H3AsO4)=c2(H+)/[0.1mol/L-c(H+)]=10-2.2,解得c(H+)=10-1.65,溶液pH=1.65
2,正确;D项,常温下pH=12,溶液呈碱性,c(H+)
c(OH-),错误;答案选C。
点睛:
本题以砷酸溶液中各含砷粒子分布分数与pH的关系图为载体,考查电离平衡常数的计算,溶液中粒子浓度大小关系的判断。
解题的关键是对图像的解读,用图上的交点可快速计算砷酸的各级电离平衡常数(如由pH=2.2可计算出Ka1=10-2.2,由pH=7.0可计算出Ka2=10-7,由pH=11.5可计算出Ka3=10-11.5),由图像可快速判断各pH下主要含砷粒子的相对大小。
8.
(1) 观察气泡流速,以便控制加热温度 使NH3、CS2充分接触,加快反应速率,同时也可以提高原料的利用率
(2) NH4SCN+KOH
KSCN+NH3↑+H2O H2S
(3)冷却结晶
(4) 当加入最后一滴硝酸银溶液时,溶液红色褪去,且30s不变色 97.0%
【解析】
实验室通过加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,经碱石灰干燥后,通过装置C与CS2混合,在三颈烧瓶中氨气与CS2反应生成NH4SCN、NH4HS,滴入KOH生成KSCN,滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到KSCN晶体,多余的NH3在E中发生反应:
2NH3+
+8H+=N2↑+2Cr3++7H2O转为无毒的N2排出。
(1)
在装置A中NH4Cl与Ca(OH)2混合加热制取NH3,NH3经装置B中碱石灰干燥作用后通入盛有CS2的装置C中,装置C的作用是观察气泡流速,以便控制加热温度;
三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口,目的是使NH3、CS2充分接触,加快反应速率,同时也可以提高原料的利用率;
(2)
然后打开K2,继续保持液温105℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,装置D中NH4SCN和KOH反应生成KSCN,该反应的化学方程式是NH4SCN+KOH
=KSCN+NH3↑+H2O;
在装置E中,NH3被酸性K2Cr2O7氧化为N2,H2S被酸性K2Cr2O7氧化为H2SO4,则利用E装置可除去含有H2S和NH3的尾气,以免污染环境;
(3)
先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再进行减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体;
(4)
①向KSCN溶液中加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂,溶液变红色,再滴加AgNO3溶液,生成AgSCN白色沉淀,溶液红色变浅,当沉淀完全时红色全部褪去,即滴定终点的现象是:
当加入最后一滴硝酸银标准溶液时,溶液红色褪去,且30s不变色;
②达到滴定终点时消耗0.1000mol/LAgNO3标准溶液20.00mL,根据方程式SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)可知,20.00mL溶液中KSCN的物质的量是n(KSCN)=0.020L×0.1000moI/L=0.0020mol,则晶体中KSCN的质量分数=
。
9. 焙烧 Mg(VO3)2+2H2SO4=(VO2)2SO4+MgSO4+2H2O Cu2+沉淀完全c(Cu2+)=Ksp/c2(OH-)=4.8×10-20/1.0×10-14=4.8×10-6mol·L-1<1.0×10-5mol·L-1 会生成NH4VO3沉淀,降低钒的利用率 2Mg2++3CO
+2H2O=Mg2(OH)2CO3↓+2HCO
4NH4VO3+3O2
2V2O5+8H2O+2N2
【解析】
含钒废料(含有V2O3、Fe2O3、Al2O3、CuO、有机物等)加入足量碳酸镁粉末焙烧,除去有机物,并将V2O3氧化为V2O5,之后加入硫酸酸溶,金属元素进入溶液,然后加入适量氨水调节pH可生成氢除去Fe3+、Cu2+、Al3+,过滤后滤液中含有
、NH
、Mg2+等离子,根据后续产物可知净化Ⅱ加入碳酸铵主要是除去Mg2+,过滤后滤液中再加入足量碳酸铵得到NH4NO3沉淀,空气中煅烧可生成V2O5,以此解答该题。
(1)焙烧过程中有机物会被氧化为CO2、H2O等,从而除去有机物;
(2)溶液pH<2,根据题目所给信息可知酸浸后生成(VO2)2SO4,结合元素守恒可得化学方程式为Mg(VO3)2+2H2SO4=(VO2)2SO4+MgSO4+2H2O;
(3)溶液pH=7,则c(OH-)=10-7mol/L,此时溶液中c(Cu2+)=
=
mol/L=4.8×10-6mol·L-1<1.0×10-5mol·L-1,所以Cu2+沉淀完全;
(4)加入过量的(NH4)2CO3,铵根离子浓度过大,且溶液碱性增强,会生成NH4VO3沉淀,降低钒的利用率;
(5)“滤渣2”中含有Mg2(OH)2CO3,说明部分Mg2+和CO
发生双水解反应,但由于CO
浓度较大,溶液碱性较强,所以CO
的水解不彻底,有HCO
生成,则离子方程式为2Mg2++3CO
+2H2O=Mg2(OH)2CO3↓+2HCO
;
(6)根据元素守恒煅烧NH4VO3时产生的参与大气循环的气体应为N2,结合元素守恒和电荷守恒可得化学方程式为4NH4VO3+3O2
2V2O5+8H2O+2N2。
10. p1>p2>p3 温度相同时,增大压强化学平衡向正反应方向移动,故平衡混合物中氨的体积分数越大压强越大 < 8.3×103 3 20%
【解析】
由方程式N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),可知,增大压强,平衡正向移动,氨的体积分数越大;温度越大,压强越大,反应速率越大;列出三段式,先求出氨的物质的量分数,再计算Kp。
(1)由N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),可知,增大压强,平衡正向移动,由图象可知在相同温度下,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;故答案为:
P1>P2>P3;温度相同时,加压平衡正向移动,故压强越大平衡混合物中氨的体积分数越大;
(2)温度越大,压强越大,反应速率越大,p1>p2,由图可知,B对应的温度、压强大,则反应速率大;故答案为:
<;
(3)列出反应的三段式:
,x=0.08,
p(N2)=总压×物质的量分数=105Pa
,故答案为:
8.3×103;
(4)由热化学方程式N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-92kJ/mol可知,当反应放热18.4kJ/时,反应的N2为
=0.2mol,列出三段式如下:
平衡时,容器内的压强变为原来的90%,即物质的量变为原来的90%,有
,解得x=3;
NH3的理论产量为2mol,故NH3产率为
;
故答案为:
3;20%。
熟练掌握三段式的应用是解答本题的关键。
11.
4p BD Ga ×10 【解析】 试题分析: (1)基态Ga原子是31号元素,最外层有3个电子;离原子核越远能级越高; (2)根据晶胞结构判断存在的化学键;(3)同周期元素从左到右第一电离能增大,同主族元素从上到下第一电离能减小;(4)AsH3中As原子的价电子对数是4,有1对孤对电子;氨分子间能形成氢键;(5)根据晶胞结构分析; 解析: (1)基态Ga原子最外层有3个电子,排布在4s24p1,轨道表达式为 ;离原子核越远能级越高,电子占据最高能级的符号为4p; (2)碳原子可以形成4个碳碳单键,所以每个As应与4个Ga相连,金刚石中含有的化学键是共价键,所以该物质中含有的化学键是极性键,单键为σ键,又因为砷原子还有1对孤对电子,而镓原子有容纳孤对电子的空轨道,所以还可以构成配位键,故选BD;(3)同周期元素从左到右第一电离能增大,同主族元素从上到下第一电离能减小,所以Ga、N、As三种基态原子的第一电离能由小到大的顺序为Ga g;1cm3晶胞的物质的量是 , = g,a= 。 点睛: 同周期元素从左到右第一电离能增大,ⅤA族元素p能级为半充满状态,第一电离能大于相邻元素。 12. (1)羰基、羧基 (2)还原反应 (3) (4) +HNO3 +H2O (5) 12 (6) 【解析】 A和 发生取代反应生成B,因此A是苯,B发生硝化反应生成C,C中硝基和羰基被还原生成D,则C的结构简式为 ,E能发生已知信息Ⅰ的反应,说明E中含有酚羟基,因此根据E的分子式可知E的结构简式为 ,F的结构简式为 ,F发生已知信息Ⅱ的反应,则G的结构简式为 ,G发生取代反应生成H,据此解答。 (1) B的结构简式为 ,其中官能团的名称为羰基、羧基。 (2) C中硝基和羰基被还原生成D,反应类型为还原反应。 (3) F的结构简式为 。 (4) B→C的化学方程式为 +HNO3 +H2O。 (5) E的结构简
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