山东省威海市2020届高三化学试4月一模试题(Word版附解析)

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山东省潍坊五县2019一2020学年高三模拟考试

化学试题

1.习近平总书记在上海考察时指出,垃圾分类工作就是新时尚。下列垃圾分类错误的是

A.   

B.   

C.   

D.   

【答案】B

【解析】

【详解】A.废旧玻璃可以回收熔化再利用,所以应属于可回收物,A正确;

B.铅酸电池中含有铅、硫酸等污染环境的物质,属于危险废物,B错误;

C.杀虫剂有毒性,会污染环境,属于有害垃圾,C正确;

D.蔬菜、瓜果、皮核、蔗渣、茶叶渣等都来自家庭产生的有机易腐垃圾,属于厨余垃圾,D正确;

故选B。

2.硒(Se)元素是人体必需的微量元素之一。下列说法正确的是

A. 硒的摄入量越多对人体健康越好    B. SeO32-空间构型为正四面体

C. H2Se的熔沸点比H2S高    D. H2SeO4的酸性比H2SO4强

【答案】C

【解析】

【详解】A.硒(Se)元素是人体必需的微量元素之一,但并不表示摄入量越多越好,故A错误;

B.SeO32-中心原子的价电子对数为3+ =4,其中有1个孤电子对,中心原子为sp3杂化,其空间构型为三角锥形,故B错误;

C.H2Se和H2S结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,则H2Se的熔沸点比H2S高,故C正确;

D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物水化物酸性越强,Se的非金属性比S弱,则H2SeO4的酸性比H2SO4弱,故D错误;

故答案为C。

3.相对分子质量约为4000的聚乙二醇具有良好的水溶性,是一种缓泻剂。聚乙二醇可由环氧乙烷在酸性条件下聚合而成( )。下列说法正确的是

A. 环氧乙烷在酸性条件下发生加聚反应制得聚乙二醇

B. 聚乙二醇的结构简式为

C. 相对分子质量约为4000的聚乙二醇的聚合度n≈67

D. 聚乙二醇能保持肠道水分的原因是其可和H2O分子间形成氢键

【答案】D

【解析】

【详解】 在H+条件下先水解生成HOCH2CH2OH,乙二醇再发生缩聚反应生成聚乙二醇,其结构简式为 ;

A.环氧乙烷在酸性条件下先发生水解反,再发生缩聚反应制得聚乙二醇,故A错误;

B.聚乙二醇的结构简式为 ,故B错误;

C.聚乙二醇的链节为OCH2CH2,则聚合度n= ≈90,故C错误;

D.聚乙二醇能与水分子间形成氢键,则能保持肠道水分,故D正确;

故答案为D。

4.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(    )

A. 标准状况下,1LC2H5OH完全燃烧后生成的CO2分子个数约为

B. 20gD2O与20gH218O含有的中子数均为10NA

C. 1mol·L-1Al(NO3)3溶液中含有3NA个NO3-

D. 50mL12mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA

【答案】B

【解析】

【详解】A选项,标准状况下乙醇为液体,不能用气体摩尔体积来计算,故A错误;

B选项,D2O与H218O的摩尔质量均为20g·mol-1,故20gD2O与20gH218O的物质的量均为1mol,且它们每个分子中均含10个中子,故1mol两者中均含10NA个中子,故B正确;

C选项,溶液体积未知,无法计算离子个数,故C错误;

D选项,50mL12mol·L-1盐酸与足量MnO2共热反应一段时间后,盐酸浓度减小,无法继续反应,转移电子数目小于0.3NA,故D错误。

综上所述,答案为B。

【点睛】计算溶液中溶质物质的量时一定要注意题中给没给溶液的体积,二氧化锰与浓盐酸、铜与浓硫酸反应,当盐酸浓度或浓硫酸浓度降低变为稀溶液时就不再反应了。

5.含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是

 

A. 反应①利用了H2Te的还原性

B. 反应②中H2O作氧化剂

C. 反应③利用了H2O2的氧化性

D. H2Te2O5转化为H2Te4O9发生了氧化还原反应

【答案】D

【解析】

【详解】A.H2Te被O2氧化生成Te,体现H2Te具有还原性,故A正确;

B.反应②中Te与H2O反应H2TeO3,Te元素化合价升高,是还原剂,则H2O为氧化剂,应有H2生成,故B正确;

C.反应③中H2TeO3→H6TeO6,Te元素化合价升高,发生氧化反应,则H2O2作氧化剂,体现氧化性,故C正确;

D.H2Te2O5转化为H2Te4O9时不存在元素化合价的变化,未发生氧化还原反应,故D错误;

故答案为D。

6.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,某微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法错误的是

 

A. b电极发生还原反应:4H++O2+4e-=2H2O

B. 电路中有4mol电子发生转移,大约消耗标准状况下22.4L空气

C. 维持两种细菌存在,该装置才能持续将有机物氧化成CO2并产生电子

D. HS-在硫氧化菌作用下转化为 的反应是 =

【答案】B

【解析】

【详解】A.燃料电池通氧气的极为正极,则b电极为正极,发生还原反应,电极反应为4H++O2+4e-=2H2O,故A正确;

B.电路中有4mol电子发生转移,消耗氧气的物质的量为 =1mol,标准状况下体积为22.4L,则大约消耗标准状况下空气22.4L×5=112L,故B错误;

C.硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成二氧化碳,而硫氧化菌可以将硫氢根离子氧化成硫酸根离子,则两种细菌存在,就会循环把有机物氧化成CO2 放出电子,故C正确;

D.负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-,失电子发生氧化反应,电极反应式是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+,故D正确;

故答案为B。

【点睛】考查原电池工作原理以及应用知识,注意知识的迁移应用是解题的关键。

7.用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)

 

    A    B    C    D

X中试剂    浓盐酸    双氧水    浓硫酸    浓氨水

Y中试剂    KMnO4    MnO2    Cu    NaOH

气体    Cl2    O2    SO2    NH3

A. A    B. B    C. C    D. D

【答案】B

【解析】

【详解】A.浓盐酸和KMnO4固体混合有氯气生成,但氯气易溶于水,且与水发生反应,则不能用排水法收集,故A错误;

B.双氧水在MnO2的催化作用下生成氧气,氧气可用排水法收集,故B正确;

C.Cu与浓硫酸反应需要加热,图中缺少酒精灯,且二氧化硫不能选排水法收集,故C错误;

D.氨气极易溶于水,不能排水法收集,故D错误;

故答案为B。

8.氧氟沙星是常用抗菌药物,其结构简式如图所示。下列有关氧氟沙星的叙述错误的是

 

A. 能发生加成、取代、还原等反应

B. 分子内有3个手性碳原子

C. 分子内存在三种含氧官能团

D. 分子内共平面的碳原子多于6个

【答案】B

【解析】

【详解】A.含C=C、苯环、羰基,均能与H2发生加成反应,也是还原反应;含-COOH,能发生取代反应,故A正确;

B.手性碳原子上需连接四个不同的原子或原子团,则 中只有1个手性碳原子,故B错误;

C.分子结构中含有羧基、羰基和醚键三种含氧官能团,故C正确;

D.苯环、C=O均为平面结构,且二者直接相连,与它们直接相连的C原子在同一平面内,则分子内共平面的碳原子数多于6个,故D正确;

故答案为B。

【点睛】考查有机物的结构和性质,注意把握有机物的结构特点以及官能团的性质,为解答该类题目的关键,该有机物中含C=C、C=O、苯环、-COOH,结合烯烃、苯、羧酸的性质及苯为平面结构来解答。

9.短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,在下列转化关系中,甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物。其中A为d元素组成的单质,常温下乙为液体,丁物质常用于消毒、漂白。下列说法错误的是

 

A. 简单离子半径:c>b

B. 丙中既有离子键又有极性键

C. b、c形成的化合物中阴、阳离子数目比为1:2

D. a、b、d形成的化合物中,d的杂化方式是sp3

【答案】A

【解析】

【分析】

短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,常温下乙为液体,应该为H2O,则a为H元素,A为d元素组成的单质,且与丙反应生成水和常用于消毒、漂白的丁,则丙应为碱,由转化关系可知甲为Na2O,丙为NaOH,A为Cl2,生成丁、戊为NaCl,NaClO,可知b为O元素、c为Na元素、d为Cl元素,以此解答该题。

【详解】由以上分析可知a为H元素、b为O元素、c为Na元素、d为Cl元素,甲为Na2O、乙为H2O、丙为NaOH、丁为NaClO、戊为NaCl;

A.b、c对应的离子为O2-和Na+,具有相同的核外电子排布,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径O2->Na+,即b>c,故A错误;

B.丙为NaOH,由Na+和OH-组成,则含有离子键和极性共价键,故B正确;

C.b为O元素、c为Na元素,两者组成的Na2O和Na2O2中阴、阳离子数目比均为1:2,故C正确;

D.a、b、d形成的化合物中,若为NaClO,Cl原子的价电子对为1+ =4,则Cl的杂化方式是sp3;若为NaClO2,Cl原子的价电子对为2+ =4,则Cl的杂化方式是sp3;同理若为NaClO3或NaClO4,Cl原子杂化方式仍为sp3,故D正确;

故答案为A。

10.图中反应①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。下列说法错误的是

 

A. A2B的化学式为Mg2Si

B. 该流程中可以循环使用的物质是NH3和NH4Cl

C. 利用MgCl2·6NH3制取镁的过程中发生了化合反应、分解反应

D. 分别将MgCl2溶液和Mg(OH)2悬浊液加热、灼烧,最终得到的固体相同

【答案】C

【解析】

【分析】

由反应①可知A2B应为Mg2Si,与氨气、氯化铵反应生成SiH4和MgCl2•6NH3,MgCl2•6NH3加入碱液,可生成Mg(OH)2,MgCl2•6NH3加热时不稳定,可分解生成氨气,同时生成氯化镁,电解熔融的氯化镁,可生成镁,用于工业冶炼,而MgCl2•6NH3与盐酸反应,可生成氯化镁、氯化铵,其中氨气、氯化铵可用于反应①而循环使用,以此解答该题。

【详解】A.由分析知A2B的化学式为Mg2Si,故A正确;

B.反应①需要氨气和NH4Cl,而由流程可知MgCl2•6NH3加热或与盐酸反应,生成的氨气、氯化铵,参与反应①而循环使用,故B正确;

C.由流程可知MgCl2·6NH3高温分解生成MgCl2,再电解MgCl2制取镁均发生分解反应,故C错误;

D.分别将MgCl2溶液和Mg(OH)2悬浊液加热,灼烧,都是氧化镁,最终得到的固体相同,故D正确;

故答案为C。

11.“碘伏”又叫“聚维酮碘溶液”。聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如图所示。下列说法正确的是

  (图中虚线表示氢键)

A. C、N、O原子的电负性依次增大

B. 聚维酮碘中含有离子键、共价键、氢键等化学键

C. 聚维酮易溶于水的原因是与水分子间形成氢键

D. 分子中的含N五元环一定是平面结构

【答案】AC

【解析】

【详解】A.C、N、O的非金属性依次增强,则C、N、O原子的电负性依次增大,故A正确;

B.聚维酮碘中含有离子键、共价键、氢键,但氢键不是化学键,故B错误;

C.因为聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,聚维酮碘中也存在氢键,水分子中也存在氢键,根据相似相溶,聚维酮碘水溶性良好的性能与氢键有关,故C正确;

D.分子中的含N五元环上有3个亚甲基,亚甲基上的碳原子为sp3杂化,则五元环一定不是平面结构,故D错误;

故答案为AC。

【点睛】考查有机物 结构和性质,涉及高聚物单体以及性质的判断,由高聚物结构简式可知 ,高聚物可与HI3形成氢键,则也可与水形成氢键,可溶于水,含有肽键,可发生水解。

12.科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时,得到甲醇在Pd(Ⅲ)表面发生解离时四个路径与相对能量关系如图所示,其中附在Pd(Ⅲ)表面的物种用*标注。下列说法错误的是

 

A. ②中包含C—H键的断裂过程

B. 该历程中能垒(反应活化能)最小的是③

C. 该历程中制约反应速率的方程式为CH3O*+3H*     CO*+4H*

D. 由此历程可知:       △H<0

【答案】CD

【解析】

【详解】A.②中由CH3O*→CH2O*,则包含C—H键的断裂过程,故A正确;

B.活化能为反应物的总能量与过渡态能量之差,从图中可以看出,③发生的反应活化能最小,故B正确;

C.活化能越大,反应速率越慢,反应速率慢的反应制约反应速率,由图示可知①的活化能最大,发生的反应为CH3OH*→CH3O*+H*,故C错误;

D.图示可知整个历程  △H>0,故D错误;

故答案为CD。

13.下列“实验现象”和“结论”都正确且有因果关系的是

选项    操作    实验现象    结论

A    用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热    融化后的液态铝滴落下来    金属铝的熔点低

B    用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应    火焰呈黄色    该溶液中含有钠盐

C    向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中通入足量的乙烯后静置    溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层    乙烯发生氧化反应

D    将20℃ 0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液加热到60℃,用pH传感器测定pH    溶液的pH逐渐减小    Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果

A. A    B. B    C. C    D. D

【答案】D

【解析】

【详解】A.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则熔化后的液态铝不会滴落下来,则实验结论错,故A错误;

B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明溶液中含有Na+,不一定含钠盐,也可以是NaOH,实验结论错,故B错误;

C.乙烯被高锰酸钾氧化,溶液褪色,但不分层,实验现象错,故C错误;

D.升高温度促进水解,碳酸钠溶液的碱性增强,溶液的pH增大,水的电离平衡、水解平衡均正向移动,现象和结论均正确,故D正确;

故答案为D。

14.某课外活动小组设计如图所示装置制取较多量乙酸乙酯。已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH。

②有关有机物 沸点:

试剂    乙醚    乙醇    乙酸    乙酸乙酯

沸点(℃)    34.7    78.5    118    77.1

下列说法正确的是

 

A 装置中球形管既能冷凝蒸气又能防止倒吸

B. 反应结束后大试管中的现象是:溶液分层,下层无色油状液体;上层溶液颜色变浅

C. 从大试管中分离出的乙酸乙酯中还含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,过滤分离出乙醇

D. 最后加入无水硫酸钠,然后进行蒸馏,收集118℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。

【答案】AC

【解析】

【详解】A.混合气体中含有乙醇、乙酸蒸汽,均易溶于水容易发生倒吸,利用球型干燥管可以防止倒吸,故A正确;

B.乙酸乙酯难溶于水,密度小于水,则反应结束后大试管中的现象是:溶液分层,上层无色油状液体,下层溶液颜色变浅,故B错误;

C.根据题给信息“①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2•6C2H5OH”说明加入无水氯化钙后,即可过滤除去乙醇,故C正确;

D.加入无水硫酸钠,然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯,故D错误;

故答案为AC。

15.常温下,向某浓度的二元弱酸H2C2O4溶液中逐滴加入NaOH溶液,pC与溶液pH的变化关系如图所示(pC=-lgx,x表示溶液中溶质微粒的物质的量浓度)。下列说法正确的是

 

A. 常温下,H2C2O4的Ka1=100.8

B. pH=3时,溶液中

C. pH由0.8增大到5.3的过程中,水的电离程度逐渐增大

D. 常温下,随着pH的增大, 的值先增大后减小

【答案】C

【解析】

【详解】A.曲线II为PC(H2C2O4),曲线I为PC(HC2O4-)、III为PC(C2O42-),当pH=0.8时,PC(H2C2O4)=PC(HC2O4-),即c(H2C2O4)=c(HC2O4-),则Ka1= =c(H+) =10-0.8,故A错误;

B.曲线II为PC(H2C2O4),曲线I为PC(HC2O4-)、III为PC(C2O42-),pH=3时,PC(H2C2O4)=PC(C2O42-)>PC(HC2O4-),pC越小则该微粒浓度越大,所以c(HC2O3-)>c(C2O42-)=c(H2C2O4),故B错误;

C.酸抑制水电离,

山东省泰安市2020届高三化学第三次模拟试卷(Word版附解析)

山东省泰安市2020届高三化学第三次模拟试卷(Word版附解析),高三化学第三次模拟试卷,莲山课件.

酸中c(H+)越大其抑制水电离程度越大,所以pH从0.8上升到5.3的过程中c(H+)减小,则水的电离程度增大,故C正确;

D. ,电离平衡常数只与温度有关,温度不变则 不变,故D错误;

故答案为C。

【点睛】考查弱电解质的电离,侧重考查学生图象分析判断能力,正确判断曲线与微粒的一一对应关系是解本题关键,注意纵坐标大小与微粒浓度关系,为易错点,pC越小则该微粒浓度越大,c(H2C2O4)越大,pC越小。

16.氨是重要的基础化工原料,可以制备尿素[CO(NH2)2]、N2H4等多种含氮的化工产品。

(1)以NH3与CO2为原料可以合成尿素[CO(NH2)2],涉及的化学反应如下:

反应I:2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s)  △H1= -159.5kJ·mol-1

反应II:NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g)  △H2=+116.5kJ•mol-1

反应III:H2O(l)=H2O(g)  △H3=+44.0kJ•mol-1

则反应:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)  △H=______kJ•mol-1

(2)将氨气与二氧化碳在有催化剂的反应器中反应2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2 (s)+H2O(g),体系中尿素的产率和催化剂的活性与温度的关系如图1所示:

 

①a点_______(填是或不是)处于平衡状态,Tl之后尿素产率下降的原因是________。

②实际生产中,原料气带有水蒸气,图2表示CO2的转化率与氨碳比 、水碳比 的变化关系。曲线I、II、III对应的水碳比最大的是_______,测得b点氨的转化率为30%,则x=___________。

③已知该反应的v(正)=k(正)c2(NH3)∙c(CO2),v(逆)=k(逆)c(H2O),k(正)和k(逆)为速率常数,则平衡常数K与k(正)、k(逆)的关系式是___________。

(3)N2H4可作火箭推进剂。已知25℃时N2H4水溶液呈弱碱性:N2H4+H2O N2H5++OH- K1=1×10-a;N2H5++H2O N2H62++OH-    K2=1×10一b。

①25 ℃时,向N2H4水溶液中加入H2SO4,欲使c(N2H5+)>c(N2H4),同时c(N2H5+)>c(N2H62+),应控制溶液pH范围__________(用含a、b式子表示)。

②水合肼(N2H4•H2O)的性质类似一水合氨,与硫酸反应可以生成酸式盐,该盐的化学式为_____。

【答案】    (1). -87.0    (2). 不是    (3). 升高温度反应逆向移动,催化剂活性降低    (4). I    (5). 4    (6). K=     (7). 14-b 【解析】

【分析】

(1)反应I:2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s)  △H1= -159.5kJ·mol-1  ①

反应II:NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g)  △H2=+116.5kJ•mol-1 ②

反应III:H2O(l)=H2O(g)  △H3=+44.0kJ•mol-1                        ③

利用盖斯定律,将①+②-③,即得反应:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)的△H。

(2)①在T1之后,升高温度,尿素的产率降低,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应。也就是温度越高,达平衡时氨的转化率越低,若a点达平衡,则氨的产率比T1点大。

②对于反应体系,在氨碳比相同的情况下,增大水蒸气的量,平衡逆向移动,CO2的转化率降低。对于b点,氨的转化率为30%,CO2的转化率为60%,由变化量之比等于化学计量数之比,可求出x。

③已知该反应的v(正)=k(正)c2(NH3)∙c(CO2),v(逆)=k(逆)c(H2O),k(正)和k(逆)为速率常数,则平衡时,v(正)= v(逆),由此可求出平衡常数K与k(正)、k(逆)的关系式。

(3) K1= =1×10-a,由c(N2H5+)>c(N2H4),可求出c(OH-)<1 xss=removed>c(N2H62+),可求出c(OH-)>1×10一b,由此可求出应控制溶液pH范围。

②水合肼(N2H4•H2O)的性质类似一水合氨,与硫酸反应可以生成硫酸氢盐,由此可得出该盐的化学式。

【详解】(1)反应I:2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s)  △H1= -159.5kJ·mol-1  ①

反应II:NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g)  △H2=+116.5kJ•mol-1 ②

反应III:H2O(l)=H2O(g)  △H3=+44.0kJ•mol-1                        ③

利用盖斯定律,将①+②-③,即得反应:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)的△H= -87.0 kJ•mol-1。答案为:-87.0;

(2)①在T1之后,升高温度,尿素的产率降低,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应。也就是温度越高,达平衡时氨的转化率越低,若a点达平衡,则氨的产率比T1点大。所以a点不是处于平衡状态,Tl之后尿素产率下降的原因是升高温度反应逆向移动,催化剂活性降低。答案为:不是;升高温度反应逆向移动,催化剂活性降低;

②对于反应体系,在氨碳比相同的情况下,增大水蒸气的量,平衡逆向移动,CO2的转化率降低,从而得出曲线I、II、III对应的水碳比最大的是I。对于b点,氨的转化率为30%,CO2的转化率为60%,由变化量之比等于化学计量数之比可得, ,可求出x= =4。答案为:I;4;

③已知该反应的v(正)=k(正)c2(NH3)∙c(CO2),v(逆)=k(逆)c(H2O),k(正)和k(逆)为速率常数,则平衡时,v(正)= v(逆),k(正)c2(NH3)∙c(CO2)=k(逆)c(H2O), =K。答案为:K= ;

(3) K1= =1×10-a,由c(N2H5+)>c(N2H4),可求出c(OH-)<1 xss=removed>c(N2H62+),可求出c(OH-)>1×10一b,pH>14-b,由此可求出应控制溶液pH范围为14-b ②水合肼(N2H4•H2O)的性质类似一水合氨,与硫酸反应可以生成硫酸氢盐,由此可得出该盐的化学式为N2H5HSO4。答案为:N2H5HSO4。

【点睛】对于一个放热反应,在不同温度下同时发生反应,相同时间内测定反应物的转化率,当转化率曲线出现降低趋势时,后面曲线上的每一点都是该温度下的平衡点,最高点前面的每一点,都是该温度下的不平衡点。

17.铜是人类最早使用的金属之一,其单质及化合物具有广泛的用途。

(1)基态铜原子核外有________对自旋相反的电子。

(2)青铜是铜与锡或铅等元素按一定比例熔铸而成的合金。第一电离能I1(Sn)____________I1(Pb)(填“大于”或“小于”)。

(3)新制的Cu(OH)2能够溶解于浓氨水中,反应的离子方程式是____________________________________;

(4)利用铜片表面催化反应,我国研究人员用六炔基苯为原料,在世界上首次通过化学方法获得全碳材料—石墨炔薄膜(结构片段如图所示),开辟了人工化学合成碳同素异形体的先例。石墨炔中碳原子_________________________的杂化方式。

 

(5)CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成氯化羰基亚铜(I),可用于定量测定气体混合物中CO的含量。氯化羰基亚铜(I)中含___________σ键数目。

(6)Cu2O可用于半导体材料。

①Cu2O晶胞(如图所示)中,O原子的配位数为________________;a位置Cu+坐标为(0.25,0.25,0.75),则b位置Cu+坐标_______________________。

②Cu2S与Cu2O具有相似晶体结构,则两者的熔点是Cu2O比Cu2S的_________(填“高”或“低”),请解释原因___________________。

【答案】    (1). 14    (2). 大于    (3). Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-    (4). sp、sp2    (5). 14    (6). 4    (7). (0.75,0.75,0.75)    (8). 高    (9). 两者都是离子晶体,O2-半径比S2-半径小,所以Cu2O的晶格能更大,熔点更高

【解析】

【详解】(1)Cu为29号元素,根据构造原理知其基态电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,则基态铜原子核外有14对自旋相反的电子;

(2)金属性越强,越易失电子,第一电离能越小,Sn和Pb为同主族元素,且金属性Sn小于Pb,则第一电离能I1(Sn)大于I1(Pb);

(3)新制的Cu(OH)2能够溶解于浓氨水中,生成可溶于水的[Cu(NH3)4]2+,则反应的离子方程式是Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;

(4)碳碳三键中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对,所以杂化方式为sp;苯环中的碳形成3个δ键,无孤电子对,采取sp2杂化;

(5)在氯化羰基亚铜(I)中C和O之间有1个σ键,H2O分子内有2个σ键,配位键也是σ键,则氯化羰基亚铜(I)中含14个σ键;

(6)①Cu2O晶胞中,O原子周围最靠近的Cu原子数目是4,则O原子的配位数为4;a位置为顶点O原子和中心O原子的 处,且顶点O原子与a之间的距离为对角线的 ,已知a位置Cu+坐标为(0.25,0.25,0.75),即晶胞边长为1,则b位置Cu+坐标为(0.75,0.75,0.75);

②Cu2S与Cu2O都是离子晶体,O2-半径比S2-半径小,所以Cu2O的晶格能更大,则Cu2O熔点更高。

18.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”。已知它易溶于水,难溶于乙醇,在中性或碱性环境中稳定,受热、遇酸易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如图:

 

(1)装置甲中,a仪器的名称是____________;a中盛有浓硫酸,b中盛有亚硫酸钠,实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有_________________________(写出一条即可)。

(2)装置乙的作用是____________________________________。

(3)装置丙中,将Na2S和Na2CO3以2:1的物质的量之比配成溶液再通入SO2,便可制得Na2S2O3和CO2。反应的化学方程式为:________________________________________。

(4)本实验所用的Na2CO3中含少量NaOH,检验含有NaOH的实验方案为_________。(实验中供选用的试剂及仪器:CaCl2溶液、Ca(OH)2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管.提示:室温时CaCO3饱和溶液的pH=9.5)

(5)反应结束后过滤丙中的混合物,滤液经蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥等得到产品,生成的硫代硫酸钠粗品可用_____________洗涤。为了测定粗产品中Na2S2O3·5H2O的含量,采用在酸性条件下用KMnO4标准液滴定的方法(假设粗产品中的杂质与酸性KMnO4溶液不反应)。称取1.50g粗产品溶于水,用0.20 mol·L-1KMnO4溶液(加适量稀硫酸酸化)滴定,当溶液中 全部被氧化为 时,消耗高锰酸钾溶液体积40.00mL。

①写出反应的离子方程式:________________________________________。

②产品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为____________________(保留小数点后一位)。

【答案】    (1). 分液漏斗    (2). 控制反应温度、控制滴加硫酸的速度    (3). 安全瓶,防倒吸    (4). 4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2    (5). 取少量样品于试管(烧杯)中,加水溶解,加入过量的CaCl2溶液,振荡(搅拌),静置,用pH计测定上层清液的pH,若pH大于9.5,则含有NaOH    (6). 乙醇    (7).      (8). 82.7%

【解析】

【分析】

装置甲为二氧化硫的制取:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,丙装置为Na2S2O3的生成装置:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,因SO2易溶于碱性溶液,为防止产生倒吸,在甲、丙之间增加了乙装置;另外二氧化硫有毒,不能直接排放到空气中,装置丁作用为尾气吸收装置,吸收未反应的二氧化硫。据此解答。

【详解】(1)装置甲中,a仪器 名称是分液漏斗;利用分液漏斗控制滴加硫酸的速度、控制反应温度等措施均能有效控制SO2生成速率;

(2)SO2易溶于碱性溶液,则装置乙的作用是安全瓶,防倒吸;

(3)Na2S和Na2CO3以2:1的物质的量之比配成溶液再通入SO2,即生成Na2S2O3和CO2,结合原子守恒即可得到发生反应的化学方程式为4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2;

(4)碳酸钠溶液和NaOH溶液均呈碱性,不能直接测溶液的pH或滴加酚酞,需要先排除Na2CO3的干扰,可取少量样品于试管(烧杯)中,加水溶解,加入过量的CaCl2溶液,振荡(搅拌),静置,用pH计测定上层清液的pH,若pH大于9.5,则含有NaOH;

(5)硫代硫酸钠易溶于水,难溶于乙醇,在中性或碱性环境中稳定,则硫代硫酸钠粗品可用乙醇洗涤;

①Na2S2O3溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液紫色褪去,溶液中 全部被氧化为 ,同时有Mn2+生成,结合电子守恒和原子守恒可知发生反应的离子方程式为5S2O32-+8MnO4-+14H+=8Mn2++10SO42-+7H2O;

②由方程式可知n(Na2S2O3•5H2O)=n(S2O32-)= n(KMnO4)= ×0.04L×0.2mol/L=0.005mol,则m(Na2S2O3•5H2O)=0.005mol×248g/mol=1.24g,则Na2S2O3•5H2O在产品中的质量分数为 ×100%=82.7%。

【点睛】考查硫代硫酸钠晶体制备实验方案的设计和制备过程分析应用,主要是实验基本操作的应用、二氧化硫的性质的探究,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,为高考常见题型和高频考点,注意把握物质的性质以及实验原理的探究。

19.二氧化氯(ClO2)广泛应用于纸浆漂白、杀菌消毒和水净化处理等领域。工业上利用甲醇还原NaClO3的方法制备ClO2,工艺流程如下:

 

已知:a.发生器中制备ClO2的反应:12NaClO3+8H2SO4+3CH3OH= 12ClO2↑+3HCOOH+4Na3H(SO4)2↓+9H2O

b.相关物质的熔沸点:

物质    CH3OH    HCOOH    ClO2

熔点/℃    -97    9    -59

沸点/℃    65    101    11

(1)ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有______性。

(2)冷却塔用于分离ClO2并回收CH3OH,应控制的最佳温度为______(填字母)。

A.0~10℃              B.20~30℃                C.60~70℃

(3)经过程Ⅰ和过程Ⅱ可以获得芒硝(Na2SO4·10H2O)并使部分原料循环利用。

已知:Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如下图:

 

①Na3H(SO4)2处理器中获得芒硝时需加入NaClO3固体,从芒硝溶解平衡的角度解释其原因:______。

②结合Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线,过程Ⅱ的操作是:在32.4℃恒温蒸发,______。

③Na3H(SO4)2处理器的滤液中可以循环利用的原料是NaClO3和______。

【答案】    (1). 氧化    (2). B    (3).  ,加入NaClO3,使钠离子浓度增大,平衡逆向移动,有利于Na2SO4·10H2O的析出    (4). 冷却结晶,过滤,洗涤,干燥    (5). H2SO4

【解析】

【分析】

由流程可知,发生器中制备ClO2, 冷却塔用于分离ClO2并回收CH3OH,在吸收塔中用冷水冷凝ClO2,最后再储存;发生器中生成的Na3H(SO4)2进入Na3H(SO4)2处理器,用H2O2和NaClO3处理得到Na2SO4·10H2O。

【详解】(1)ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有氧化性,故答案为:氧化;

(2)冷却塔用于分离ClO2并回收CH3OH,根据表格中相关物质的溶解度,控制的温度应该使CH3OH液化,但是ClO2不能液化,只有B项合适,答案选B;

(3)①在处理器中会发生反应: ,加入NaClO3,使钠离子浓度增大,平衡逆向移动,有利于Na2SO4·10H2O的析出,故答案为: ,加入NaClO3,使钠离子浓度增大,平衡逆向移动,有利于Na2SO4·10H2O的析出;

②过程Ⅱ的操作为在32.4℃恒温蒸发后,再冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,故答案为:冷却结晶,过滤,洗涤,干燥;

③Na3H(SO4)2处理器的滤液中可以循环利用的原料为NaClO3和H2SO4,故答案为:H2SO4。

20.有机化合物H是一种治疗心血管疾病药物的中间体。一种合成H的路线:

 

已知:信息① CH3CH2CH=CH2  CH3CHBrCH=CH2

信息②  

回答下列问题:

(1)C的化学名称为________________,D中的官能团名称是__________________。

(2)②的反应类型是______________________________________。

(3)F 结构简式为______________________________________。

(4)写出由E和G生成H的化学方程式:__________________________________________。

(5)芳香族化合物Q是H的同分异构体,一定条件下,H和Q分别与足量H2加成,得到同一种产物,则Q的可能结构有________种(环中没有碳碳叁键,也没有连续的碳碳双键,不考虑立体结构),其中分子内存在碳碳叁键的同分异构体的结构简式为______________。

(6)呋喃丙烯酸( )是一种医治血吸虫病的药物    呋喃丙胺的原料。设计以 为原料合成呋喃丙烯酸的合成路线(无机试剂任选)。_____________。

【答案】    (1). 环戊烯    (2). 溴原子、碳碳双键    (3). 消去反应    (4).      (5).      (6). 6    (7).      (8).   

【解析】

【分析】

A为 ,与H2发生加成反应生成的B应为 , 再在浓硫酸的催化作用下发生消去反应生成C,C为 ,C反应信息①的反应生成D为 ,D发生水解反应生成E为 ;  与CH3CHO发生信息②的反应生成的F为 , 被氧化生成G,G和E能发生酯化反应,则G为 ,H为 ;据此解答。

【详解】(1)C为 ,其化学名称为环戊烯,D为 ,含有的官能团名称是溴原子和碳碳双键;

(2)反应②为 在浓硫酸的催化作用下发生消去反应生成C,则反应类型是消去反应;

(3)由分析知F的结构简式为 ;

(4)G和E能发生酯化反应生成H的化学方程式为 ;

(5)H为 ,化合物H的同分异构体Q为芳香族化合物,说明含有苯环;H、Q分别与足量H2进行催化加成,能生成同一产物,则:①如果五元环上不含碳碳双键,则支链中含有C≡C键,有1种;②如果五元环上有2个碳碳双键,且两个碳碳双键不能相邻,有3种;③如果五元环上有1个C≡C键,有2种,则符合条件的有6种;其中分子内存在碳碳叁键的同分异构体的结构简式为 ;

(6)乙醇被催化氧化生成乙醛,乙醛和 反应生成 ,然后催化氧化得到 ,其合成路线为  。

山东省潍坊市2020届高三化学新高考模拟试题(三)(Word版附解析)

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