届高考化学二轮专题复习16 仿真模拟训练四 含答案 精品.docx
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届高考化学二轮专题复习16仿真模拟训练四含答案精品
仿真模拟训练(四)
(时间:
60分钟,满分:
100分)
可能用到的相对原子质量:
H1 Be9 C12 O16 S32 Cl35.5
一、选择题(本题包括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)
7.我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。
下列做法与上述理念相违背的是( )
A.大力发展煤的气化及液化技术
B.加快石油等化石燃料的开采和使用
C.以CO2为原料生产可降解塑料
D.将秸秆进行加工转化为乙醇燃料
8.下列各组离子在指定的环境中,一定能够大量共存的是( )
A.溶有大量氨气的溶液:
Na+、SO
、Cl-、Al3+
B.酸性透明溶液中:
Fe3+、NO
、Cl-、K+
C.由水电离出的c(H+)=10-9mol·L-1的溶液中:
NH
、HC2O
、Na+、Cl-
D.加入Al能产生H2的溶液中:
NH
、K+、SO
、NO
9.
金属有机骨架材料(MOFs)为继碳纳米管后的又一种新型多孔材料。
如图所示有机物可用于合成该材料,下列有关该有机物的说法中不正确的是( )
A.7.8g该有机物含0.2molN
B.该有机物能发生加成反应
C.该有机物的一氯代物只有2种
D.分子中的所有原子可能处于同一平面
X
Y
Z
W
10.已知X、Y、Z、W为短周期主族元素,在周期表中的相对位置如图所示,下列说法中正确的是( )
A.若四种元素均为非金属元素,则W的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
B.若HmXOn为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性(m、n均为正整数)
C.若四种元素均为金属元素,则Z的最高价氧化物对应的水化物一定为强碱
D.若四种元素中只有一种为金属,则Z与Y的最高价氧化物对应的水化物相互之间能反应
11.利用下列有关实验装置(支持装置已省略)进行相应实验,能达到实验目的的是( )
A.利用图(a)所示装置制取少量NH3
B.利用图(b)所示装置制备Fe(OH)3胶体
C.利用图(c)所示装置收集HCl
D.利用图(d)所示装置确定Na2SO3是否已经变质
12.采用电化学法还原CO2是一种使CO2资源化的方法,以下是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。
下列说法中正确的是( )
A.Zn与电源的负极相连
B.ZnC2O4在交换膜右侧生成
C.电解的总反应为2CO2+Zn
ZnC2O4
D.通入11.2LCO2时,转移0.5mol电子
13.MOH和ROH是两种一元碱,常温下其水溶液分别加水稀释时,pH变化如图所示。
下列说法中正确的是( )
A.在X点时,由H2O电离出的c(H+)相等,c(M+)=c(R+)
B.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)
C.稀释前的ROH与等体积pH=1的硫酸混合后所得溶液显酸性
D.等体积等浓度的MOH溶液和盐酸混合后,溶液中离子浓度大小关系:
c(Cl-)>c(M+)>c(OH-)>c(H+)
题号
7
8
9
10
11
12
13
答案
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)
26.
(14分)冬青油的主要成分为水杨酸甲酯,常作香料。
某实验小组利用水杨酸和甲醇按如图装置制备冬青油。
反应方程式如下:
可能用到的有关数据如下:
物质
相对分
子质量
密度/g·cm-3
沸点/℃
溶解性
甲醇
32
0.79
65.8
易溶于水
冬青油
152
1.180~1.189
222.2
微溶于水
实验步骤:
①在100mL圆底烧瓶中放入6.9g(0.05mol)水杨酸和24g(30mL,0.75mol)甲醇,再小心地加入8mL浓硫酸,摇匀。
②加入1~2粒沸石,按图示装置组装好仪器,加热,保持85~95℃回流1.5h。
③反应完毕,待装置冷却后,向烧瓶中加入50mL水,然后转移至分液漏斗,弃去水层,将有机层再倒入分液漏斗中,依次用50mL5%NaHCO3溶液和30mL水洗涤。
④将产物移至干燥的锥形瓶,加入0.5g无水CaCl2。
⑤最后将上述混合物进行整理,收集221~224℃的馏分,称量产物为6.80g。
回答下列问题:
(1)装置中仪器2的名称是________,冷凝水的进水口是________(填“a”或“b”)。
(2)欲使反应温度控制在85~95℃之间,应采用的加热方式是________,合成冬青油时温度过高,不利于生成冬青油的原因为__________________________________。
(3)用NaHCO3溶液洗涤的目的是________________,判断冬青油洗净的方法是
________________________________________________________________________。
(4)分液漏斗使用前需________并洗净备用。
萃取时,先后加入待萃取液和萃取剂,经振荡并________后,将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层。
分离上下层液体时,应先______________________,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
(5)粗产品蒸馏提纯时,下面装置图中温度计位置正确的是________,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是________。
(6)本实验所得到的冬青油产率为________。
27.(14分)工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。
其生产流程如下:
已知:
TiOSO4可溶于水,在水中电离出TiO2+和SO
。
请回答下列问题:
(1)写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式:
____________________________________。
步骤①中加入足量铁屑的目的是
________________________________________________________________________。
(2)工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。
TiO2直接用电解还原法(剑桥法)生产钛,电解质为熔融的CaCl2,原理如图所示,阴极的电极反应式为_________________________。
(3)步骤②的离子方程式是______________________,所得副产品主要是__________(填化学式)。
(4)步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度,原因是________________________________________________________________________。
(5)乳酸可由乙烯经下列步骤合成:
CH2CH2
CH3CH2OH
CH3CHO
CH3CHCNOH
CH3CHCOOHOH
上述合成路线的总产率为60%,乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%,则生产468kg乳酸亚铁晶体(M=234g·mol-1)需要标准状况下的乙烯________m3。
28.(15分)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法Ⅰ
用炭粉在高温条件下还原CuO
方法Ⅱ
用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2
方法Ⅲ
电解法,反应为2Cu+H2O
Cu2O+H2↑
(1)已知:
2Cu(s)+
O2(g)===Cu2O(s) ΔH=-akJ·mol-1
C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH=-bkJ·mol-1
Cu(s)+
O2(g)===CuO(s) ΔH=-ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:
2CuO(s)+C(s)===Cu2O(s)+CO(g) ΔH=______________kJ·mol-1。
(2)工业上很少用方法Ⅰ制取Cu2O,是由于方法Ⅰ反应条件不易控制,若控温不当,会降低Cu2O产率,请分析原因:
________________________________________。
(3)方法Ⅱ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2,该制法的化学方程式为_______________________________。
(4)方法Ⅲ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,则阳极上的电极反应式为_________________________________,
当生成1molCu2O时,就会有________NA个阴离子通过离子交换膜。
(5)在2L的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
2H2O(g)
2H2(g)+O2(g) ΔH>0,水蒸气的浓度(mol·L-1)随时间t(min)变化如下表所示。
ag
Cu2O
温度
0
10
20
30
40
50
方法Ⅰ
T1
0.050
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480
方法Ⅱ
T1
0.050
0.0488
0.0484
0.0480
0.0480
0.0480
方法Ⅲ
T2
0.10
0.088
0.080
0.080
0.080
0.080
①实验时的温度:
T2________T1。
②方法Ⅰ前20min的平均反应速率v(O2)________mol·L-1·min-1。
③方法Ⅲ的平衡常数为________。
(二)选考题(请考生从两道题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分)
35.[选修3-物质结构与性质](15分)
祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18,含有O、Si、Al、Be等元素。
请回答下列问题:
(1)基态Al原子中,电子占据的最高能级的符号是________,该能级具有的原子轨道数为________,轨道形状为________。
(2)在500~600℃气相中,氯化铍以二聚体Be2Cl4的形式存在(如图);在1000℃时,氯化铍则以BeCl2形式存在。
在BeCl2分子中,Be的杂化方式为________,二聚体Be2Cl4中Be的杂化方式为________,1molBe2Cl4中含有______mol配位键。
(3)氢化铝锂(LiAlH)是有机合成中一种重要的还原剂,可以将羧基还原为羟基,如可将乙酸还原为乙醇。
乙酸和乙醇的熔、沸点数据如下表:
乙酸
乙醇
熔点/℃
16.6
-114.1
沸点/℃
117.9
78.3
乙酸分子中σ键与π键个数之比为________;乙酸熔点较高,标准状况下,乙酸是固体,乙酸与乙醇熔点相差很大,原因是
________________________________________________________________________。
(4)用氧化物的形式表示出祖母绿的组成:
__________。
如图是Be与O形成的氧化物的立方晶胞结构,已知氧化铍的密度为ρg·cm-3,则晶胞边长为__________cm。
(设NA为阿伏加德罗常数的值,用含ρ、NA的代数式表示)
36.[选修5-有机化学基础](15分)
聚酯增塑剂广泛应用于耐油电缆、煤气管、防水卷材、电气胶带、耐油耐汽油的特殊制品等。
聚酯增塑剂G及某医药中间体H的一种合成路线如下(部分反应条件略去):
已知:
(1)A的名称(系统命名)为__________,H的分子式为__________。
(2)写出下列反应的反应类型:
反应①是____________,反应④是____________。
(3)G的结构简式为____________________________。
(4)写出反应②的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(5)C存在多种同分异构体,其中含有一个三元环的物质最多有________种,写出核磁共振氢谱只有两种峰的同分异构体的结构简式:
________________________。
(6)以甲苯和乙醇为原料(无机试剂任选)合成
写出合成路线图。
仿真模拟训练(四)
7.[导学号:
53144273] 解析:
选B。
煤的气化及液化技术能提高资源的利用效率,A正确;CO2转化为可降解塑料、塑料降解可得到CO2,符合循环利用的要求,C正确;秸秆属于可再生资源,D正确。
8.解析:
选B。
溶有大量氨气的溶液显碱性,Al3+不能大量存在,A项错误;含有Fe3+的溶液显酸性,并且四种离子可以共存,B项正确;水的电离程度比纯水小,说明水的电离被抑制,无论强酸性还是强碱性溶液,HC2O
均不能大量存在,C项错误;加入铝能产生H2的溶液可能是非氧化性酸溶液,也可能是强碱性溶液,即酸性溶液不能是HNO3,在强碱性条件下不能大量存在NH
,D项错误。
9.解析:
选A。
该有机物的分子式为C10H8N2,7.8g该有机物的物质的量为0.05mol,含0.1molN,A项错误;分子结构中有类似苯环的结构,所有原子可能共平面,且能发生加成反应,B、D项正确;该分子结构对称,其一氯代物有2种,C项正确。
10.解析:
选C。
若四种元素均为非金属元素,则W可能是P元素,H3PO4是中强酸,故A错误;若HmXOn为强酸,则X为氮元素,氨气溶于水显碱性,故B错误;若四种元素均为金属元素,则Z是钠元素,氢氧化钠为强碱,故C正确;若四种元素中只有一种为金属,则Z是铝元素、Y是碳元素,氢氧化铝与碳酸不反应,故D错误。
11.[导学号:
53144274] 解析:
选A。
应将饱和FeCl3溶液滴到沸水中制取Fe(OH)3胶体,图(b)方法制得的是Fe(OH)3沉淀,B项错误;HCl密度比空气的大,集气瓶中的导管应长进短出,C项错误;判断Na2SO3是否变质应该检验有无SO
生成,D项错误。
12.[导学号:
53144275] 解析:
选C。
电解过程中Zn被氧化,作阳极,所以Zn与电源的正极相连,A错误;Zn2+透过阳离子交换膜到达左侧与生成的C2O
形成ZnC2O4,B错误;电解的总反应为2CO2+Zn
ZnC2O4,C正确;没有给出气体所处的温度和压强,D错误。
13.解析:
选A。
在X点时,两溶液的pH相等,则由H2O电离出的c(H+)相等,结合电荷守恒可得c(M+)=c(R+),A正确;由题图可知,两种碱的电离程度不同,MOH为弱碱,ROH为强碱,故稀释前,c(ROH)<10c(MOH),B错误;稀释前的ROH溶液与等体积pH=1的硫酸混合后,由于ROH为强碱,二者完全中和,所得溶液显中性,C错误;等体积等浓度的MOH溶液和盐酸混合后,二者完全反应生成的MCl为强酸弱碱盐,则c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-),D错误。
26.[导学号:
53144276] 解析:
(6)由已知原料的物质的量可知,甲醇过量,故理论上可得到冬青油0.05mol,即7.60g,故冬青油产率为89.5%。
答案:
(1)球形冷凝管(1分) a(1分)
(2)水浴加热(1分) 温度过高,甲醇挥发,平衡向左移动,水解程度增大(1分)
(3)除去水杨酸、硫酸等杂质(1分) 取少量分液漏斗中的有机层液体,加入饱和NaHCO3溶液,若没有气体产生,说明已洗净(2分)
(4)检漏(1分) 放气(1分) 打开上口玻璃塞(或使塞上的凹槽对准漏斗上口的小孔)(1分)
(5)C(1分) AB(1分)
(6)89.5%(2分)
27.解析:
(1)根据已知可知TiOSO4为强酸弱碱盐,其水溶液水解显酸性,水解的离子方程式为TiO2++3H2OH4TiO4+2H+;步骤①中加入足量铁屑的目的是将废液中的Fe3+还原为Fe2+,并消耗溶液中的H+,促进TiO2+的水解。
(2)由图可知,阴极上发生TiO2得电子的还原反应,电极反应式为TiO2+4e-===Ti+2O2-。
(3)步骤②发生的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3===FeCO3↓+CO2↑+H2O+(NH4)2SO4,所得副产品主要是(NH4)2SO4,上述反应的离子方程式为Fe2++2HCO
===FeCO3↓+CO2↑+H2O。
(4)Fe2+具有还原性,很容易被空气中的O2氧化,为防止Fe2+被氧化,步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度。
(5)设需要标准状况下的乙烯Vm3。
由于2mol乳酸生成1mol乳酸亚铁,依题意得:
×60%×
×90%=
解得V≈165.9。
答案:
(每空2分)
(1)TiO2++3H2OH4TiO4+2H+ 将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,消耗溶液中的H+促进TiO2+的水解
(2)TiO2+4e-===Ti+2O2-
(3)Fe2++2HCO
===FeCO3↓+CO2↑+H2O (NH4)2SO4
(4)防止Fe2+被空气中的氧气氧化 (5)165.9
28.解析:
(1)将已知反应依次编号为①、②、③,由盖斯定律可知,①-③×2+②得2CuO(s)+C(s)===Cu2O(s)+CO(g) ΔH=(2c-a-b)kJ·mol-1。
(2)在加热条件下,C与CuO也能生成Cu,所以若温度不当,会生成Cu。
(3)液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O的化学方程式为4Cu(OH)2+N2H4
2Cu2O+6H2O+N2↑。
(4)阳极上Cu失电子转化为Cu2O,当生成1molCu2O时电路中有2mol电子转移,此时阴极区会有2molOH-生成,根据电中性原理知,必有2molOH-离开阴极区。
(5)①实验温度越高达到化学平衡时水蒸气转化率越大,方法Ⅱ和Ⅲ相比,Ⅲ转化率高,所以T2>T1。
②方法Ⅰ前20min的平均反应速率v(O2)=
v(H2O)=
×(0.050mol·L-1-0.0486mol·L-1)÷20min=3.5×10-5mol·L-1·min-1。
③平衡时,c(H2O)=0.080mol·L-1、c(H2)=0.020mol·L-1、c(O2)=0.010mol·L-1,由此可求出K=6.25×10-4。
答案:
(1)2c-a-b(2分)
(2)若温度不当,会生成Cu(1分)
(3)4Cu(OH)2+N2H4
2Cu2O+6H2O+N2↑(2分)
(4)2Cu-2e-+2OH-===Cu2O+H2O(2分) 2(2分)
(5)①>(1分)
②3.5×10-5(2分)
③6.25×10-4(3分)
35.[导学号:
53144277] 解析:
(1)基态Al原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,最高能级为3p;3p能级有3个原子轨道,轨道呈哑铃形。
(2)BeCl2分子中,中心Be原子采取sp杂化;由Be2Cl4的结构可知,中心原子的价层电子对数为3,故Be采取sp2杂化。
(4)根据复杂硅酸盐的氧化物书写规则可写出Be3Al2Si6O18的氧化物形式为3BeO·Al2O3·6SiO2。
设晶胞边长为a,1个氧化铍晶胞中含有4个BeO,则1个晶胞的质量为4×
g=
g,晶胞的体积为a3,根据ρ=
,得a=
cm。
答案:
(1)3p(1分) 3(1分) 哑铃形(1分)
(2)sp(1分) sp2(1分) 2(2分)
(3)7∶1(1分) 乙酸羧基中的两个氧原子与另外乙酸分子中羧基氢原子可形成氢键,比乙醇形成分子间氢键的概率大(2分)
(4)3BeO·Al2O3·6SiO2(2分)
(3分)
36.解析:
(3)B的结构简式为CH3CHOHCH2OH,它与HOOC(CH2)4COOH发生缩聚反应生成G,故G的结构简式为
(5)除去一个三元环后还有三个碳原子,当它们以一个取代基与环相连时,有2种不同的结构;当它们以两个取代基与环相连时,有2种不同的结构;当它们以三个取代基与环相连时,有2种不同的结构,故共有6种同分异构体。
其中核磁共振氢谱有两个峰则表明结构具有对称性,相应的结构为
(6)由产物结构简式和反应信息知,首先需要用甲苯制取苯甲酸,再制备苯甲酸乙酯,然后由乙醇制备乙酸乙酯,所制得的两种物质再反应即可。
答案:
(1)1,2-二氯丙烷(1分)
C8H12O3(1分)
(2)加成反应(1分) 氧化反应(1分)
(2分)
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