2023届山东省菏泽市单县第二中学高三下学期5月高考模拟化学试题2(含解析)

山东省单县第二中学2023届高三高考模拟化学试题2
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Co 59
选题题 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。
1.2022年我国科技创新成果丰硕,下列有关说法正确的是( )
A.量子通信的光纤和超算“天河一号”的芯片主要材料均为SiO2
B.“深海一号”母船海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀
C.“北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素,其单质遇水能缓慢反应放出H2
D.C919民航客机机身材料中的复合纤维属于天然有机高分子
【答案】B
2.下列说法错误的是( )
A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物相同
B.苯酚和甲醛通过加聚反应可制得高分子材料
C.可用酸性KMnO4溶液鉴别甲苯和环已烷
D.淀粉和纤维素在酸作用下水解的最终产物都是葡萄糖
【答案】B
【解析】A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物都是丁烷,产物相同,A项正确;
B.苯酚和甲醛通过缩聚反应可制得高分子材料酚醛树脂,B项错误;C.甲苯能使酸性高锰酸钾褪色,环己烷不能使酸性高锰酸钾褪色,可以用可用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲苯和环已烷,C项正确;D.淀粉和纤维素在酸作用下水解的最终产物都是葡萄糖,D项正确。
3.下图为中学化学常用仪器的局部或全部,下列说法正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲所示装置先加入试剂再检查气密性
B.图乙所示仪器用于蒸馏时,冷却水应从下口通入
C.图丙所示仪器可用于减压过滤和酸碱中和滴定
D.图丁所示仪器使用前不需用待装液润洗
【答案】D
【解析】A.甲装置可以用于生成气体的实验,加入试剂前要检查气密性,故A错误;B.乙是球形冷凝管,使用时冷却水应从下口通入,但不能用于蒸馏,故B错误;C.丙是抽滤瓶,可用于减压过滤,不能用于酸碱中和滴定,故C错误;D.从刻度来看,丁不是滴定管,使用前不需用待装液润洗,故D正确。
4.短周期主族元素R、X、Y、M原子序数依次增大,Y为地壳中含量最高的元素,M与Y元素不同周期且M原子的核外未成对电子数为1,由R、X、Y、M组成的物质结构式如图所示,下列说法错误的是( )
A.的空间结构为平面三角形
B.M的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.该化合物中X原子最外层均满足8e-结构
D.Y元素所在周期中,第一电离能大于Y的元素有2种
【答案】 D
【解析】 短周期主族元素R、X、Y、M原子序数依次增大,Y为地壳中含量最高的元素,则Y为O元素;由物质结构式可知,化合物分子中R、M形成1个共价键、X形成4个共价键,M与Y元素不同周期且M原子的核外未成对电子数为1,则R为H元素、X为C元素、M为Cl元素。A.碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,离子的空间结构为平面三角形,故A正确;B.氯元素的最高价氧化物对应的水化物为强酸高氯酸,故B正确;C.由物质结构式可知,化合物分子中碳原子最外层均满足8e-结构,故C正确;D.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能大于氧元素的元素为氮元素、氟元素、氖元素,共3种,故D错误。
5.已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:-Cl>-C≡CH>-C6H5>-CH=CH2>-H,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:-C(CH3)3-CH(CH3)2-CH2CH3-CH3>-H,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法错误的是( )
A.碳原子杂化轨道中s成分占比:-C≡CH>-CH=CH2
B.羟基的活性:>CH3CH2OH
C.酸性:ClCH2COOH>BrCH2COOH
D.碱性:>
【答案】 D
【答案】D
【解析】A.碳碳三键中C原子杂化方式为sp杂化,碳碳双键中C原子杂化方式为sp2杂化,故碳原子杂化轨道中s成分占比:-C≡CH>-CH=CH2,A正确;B.苯环为吸电子基团,乙基为推电子基团,故羟基的活性:苯甲醇>乙醇,B正确;C.吸电子能力Cl>Br,故酸性ClCH2COOH>BrCH2COOH,C正确;D.甲基为推电子基团,故 中六元环的电子云密度大,碱性强,D错误。
6.7-ACCA是合成头孢克罗的关键中间体,其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.该分子中存在3个手性碳 B.分子中N原子有2种杂化方式
C.具有两性,可发生水解反应 D.不存在分子中含有苯环的同分异构体
【答案】C
【解析】A.手性碳的特点:连接四个不同基团或原子,该分子有2个,如图红色标记,A项错误;B.分子中的两个N原子都是成键电子对数为3,孤电子对数为1,价层电子对数为4,只有1种sp3杂化,B项错误;C.该物质含有羧基和氨基,具有两性,含有酰胺键和氯原子,可发生水解反应,C项正确;D.该有机物中含有一个碳碳双键,两个碳氧双键,还有2个环,一个双键的不饱和度为1,一个环的不饱和度为1,则该有机物不饱和度为5,一个苯环的不饱和度为4,所以存在分子中含有苯环的同分异构体,D项错误。
7.一种新型Na-CaFeO3可充电电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.放电时,电极N是负极
B.充电时,Na+通过钠离子交换膜向M极移动
C.放电时,N极电极反应为2CaFeO2.5+O2--2e-=2CaFeO3
D.充电时,每生成1mol Na,有机电解质的整体质量减小23g
【答案】B
【解析】从图示装置可看出,Na-CaFeO3可充电电池放电时,Na失电子生成钠离子,所以Na电极为负极,发生氧化反应,生成的钠离子通过有机电解质移向右侧,右侧CaFeO3电极作正极在放电时,CaFeO3转化为CaFeO2.5,发生还原反应。A.根据上述分析可知,放电时,电极M为负极,A错误;B.充电为放电的逆过程,所以充电时,Na+通过钠离子交换膜向阴极(M极)移动,B正确;C.放电时,N极CaFeO3转化为CaFeO2.5,发生还原反应,其电极反应为2CaFeO3+2e-=2CaFeO2.5+O2-,C错误;D.充电时,每生成1mol Na,同时也会有0.5molO2-消耗,所以有机电解质的整体质量减小23g+0.5mol×16g·mol-1=31g,D错误。
8.氮化硼(BN)可形成类似石墨的平面六角形层状结构a,在一定条件下a可转化为类似金刚石的立方氮化硼b,如图所示。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:N>C>B
B.a、b两种晶体硬度和熔点均不同
C.a、b中所有化学键均为极性键,二者中B原子的杂化方式不同
D.a、b中每个B原子分别被m、n个六元环共有,则m∶n=1∶2
【答案】D
9.氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种氨化剂,易水解,难溶于CCl4。某小组设计下图所示装置制备氨基甲酸铵。已知:2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) ΔH<0。下列分析不正确的是(  )
A.2中的试剂为饱和NaHCO3溶液
B.冰水浴能提高H2NCOONH4的产率
C.1和4中发生的反应均为非氧化还原反应
D.5中的仪器(含试剂)可用3中仪器(含试剂)代替
【答案】D
【解析】根据实验目的和原理,需要制备NH3和CO2气体,因为氨基甲酸铵易水解,NH3和CO2要干燥。一般用大理石与盐酸在装置1中制CO2,用装置2、装置3除去CO2中的HCl和H2O(g);一般用NH4Cl与Ca(OH)2固体共热制NH3,需要用碱石灰干燥,但不能用浓H2SO4干燥NH3。制备反应是放热的可逆反应,冰水浴降温,有利于正向移动,提高产率。
10.在PBr3催化作用下,卤素取代羧酸α-H的反应机理如下,下列说法错误的是( )
A.由反应机理可知酰卤的α-H比羧基α-H活性更高
B.试剂Ⅰ为RCH2COOH,发生取代反应
C.在反应机理中,只有非极性键的断裂没有非极性键的生成
D.RCHBrCOOH和Br2能发生反应生成RC(Br)2COOH和RCHBrCOBr
【答案】C
【解析】A.由反应机理可知,酰卤的α H比羧基α H活性更高,更易被溴原子取代,故A正确;B.由反应机理可知,试剂Ⅰ为RCH2COOH,RCH2COOH与 发生取代反应生成 和,故B正确;
C.由反应机理可知,反应中存在溴溴非极性键的断裂,也存在碳碳非极性键的生成与断裂,故C错误;D.由反应机理可知,和溴发生取代反应生成和,故D正确。
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.下列有关实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 两支试管各盛4mL0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液,分别加入2mL0.Imol·L-1草酸溶液和2mL0.2mol·L-1草酸溶液 加入2mol·L-1草酸溶液的试管中溶液紫色消失更快 其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
B 向KBrO3溶液中通入少量氯气, 然后再加入少量苯,振荡,静置 溶液分层, 上层呈橙红色 氧化性:Cl2>Br2
C 向含相同浓度的KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置 溶液分层, 下层呈紫红色 氧化性: Cl2>I2,Br2>I2
D 向葡萄糖溶液中滴加 酸性高锰酸钾溶液 高锰酸钾溶 液紫色消失 葡萄糖中含有醛基
【答案】C
【解析】A.草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO+6H+=2Mn2++10CO2↑+ 8H2O,4mL 0.1mol L-1酸性高锰酸钾溶液完全反应需要草酸的物质的量为0.1mol L-1×0.004L×=0.001mol,则加入的2mL0.1mol L-1草酸溶液和2 mL 0.2 mol L-1草酸溶液均不足,高锰酸钾溶液不能褪色,A错误;B.向KBrO3溶液中,通入少量氯气,发生反应2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3,则氧化性:KBrO3>KClO3,无法比较Cl2和Br2的氧化性,B错误;C.向含相同浓度的 KBr、KI 混合溶液中加入少量氯水,发生反应Cl2+2KI=I2+2KCl,则氧化性:Cl2>I2,生成的I2不能将KBr中的溴离子置换出来,说明氧化性:Br2>I2,再加入CCl4,振荡,静置,溶液分层,下层为碘的CCl4溶液,呈紫红色,C正确;D.葡萄糖分子中含有多个羟基,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。
12.双极膜(BP)可以在电场作用下,使水分子快速解离为OH-和H+,并透过阴、阳离子膜进入溶液。用此工艺捕获烟道气中的CO2过程如图所示,已知盐室中生成CaCO3实现捕获,下列说法正确的是( )
A.捕获装置中,阴极反应为2H++2e-=H2↑
B.溶液中的X为H+
C.交换膜A为阳离子交换膜
D.捕获1.12L CO2转化为沉淀,则转移电子2mol
【答案】A
【解析】A.阴极发生还原反应,溶液中H+放电,为2H++2e-=H2↑,A正确;B.碱室是CO2转化为,应由双极膜产生OH-不断补充,保持碱的浓度,X应为OH-,B错误;C.盐室生成CCO3,就需要穿过交换膜A,所以交换膜A为阴离子交换膜,C错误;D.捕获1.12L CO2,未指明标准状况,无法计算转移电子数,D错误。
13.中国是世界上最大的钨储藏国。以黑钨精矿(主要成分为FeWO4、MnWO4,含少量SiO2)为原料冶炼钨的流程如图所示:
已知:钨酸酸性很弱,难溶于水。25℃时,和开始沉淀的pH分别为10.3和7.3,完全沉淀的pH分别为8和5。下列说法错误的是( )
A.74W位于元素周期表第六周期
B.“系列操作”步骤仅涉及物理变化
C.流程中“调pH”范围为8~10.3
D.FeWO4参与反应的化学方程式为4FeWO4+O2+4Na2CO32Fe2O3+4Na2WO4+4CO2
【答案】C
【解析】黑钨精矿(主要成分为FeWO4、MnWO4,含少量SiO2),加入纯碱和空气发生反应后冷却、加水溶解过滤得到滤渣含元素主要为Fe、Mn,滤液为粗钨酸钠和硅酸钠溶液,加入硫酸调节pH到7.3,沉淀分离获得钨酸,分解得到氧化钨,通过氢气还原剂还原得到钨。A.W是74号元素,位于元素周期表第六周期,故A正确;B.由分析可知,调pH后得到的滤液中含有钨酸,经过一系列操作得到H2WO4,仅涉及物理变化,故B正确;C.流程中“调pH”的目的是使完全沉淀,则应调节pH的范围为7.3-8,故C错误;D.FeWO4在空气中焙烧得到Fe2O3,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:4FeWO4+O2+4Na2CO32Fe2O3+4Na2WO4+4CO2,故D正确。
14.一种含钒超导材料的晶胞结构及晶体结构俯视图如下图,晶胞参数为xnm、xnm、ynm,摩尔质量为Mrg/mol。(Sb原子有两种位置关系,分别用Sb1和Sb2代表),下列叙述中错误的是( )
A.该晶体的化学式为CsV3Sb5
B.与Cs原子距离最近的Sb1原子有6个
C.基态V2+占据的最高能层的符号是M
D.该含钒超导材料的晶体密度为
【答案】B
【解析】A.根据晶体结构俯视图判断,该晶胞底面为菱形,该菱形中邻边存在60°和120°两种角度。结合均摊法可知,晶胞中Cs位于晶胞顶点,共4×+4×=1个,V位于面心和体心,共4×+1=3个,Sb位于棱心和体内,共2×+2×+4=5个,则晶体中粒子个数比Cs : V : Sb =1:3∶5,则晶体的化学式为:,故A正确;B.以顶点的Cs为观察对象,与Cs原子距离最近的Sb1原子棱心上,Cs原子的上方晶胞中也有1个棱心Sb1,共2个,故B错误;C.基态的核外电子排布为:,占据的最高能层为第三层,符号是M,故C正确;D.该晶胞的质量为:,晶胞的体积为,晶胞的密度为:,故D正确。
15.已知H2X的电离常数Ka1=2×10-8、Ka2=3×10-17。常温下,难溶物BaX在不同浓度盐酸(足量)中恰好不再溶解时,测得混合液中)lgc(Ba2+)与pH的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ksp(BaX)约为6×10-23
B.M点:c(Cl-)>c(H+)>c(H2X)
C.N点:c(HX-)约为2×10-7mol·L-1
D.直线上任一点均满足:c(Ba2+)=c(HX-)+c(X2-)+c(H2X)
【答案】B
本题共5小题,共60分。
16.石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成,如图a所示,图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。若按ABCABC方式堆积而成,则如图b所示,图中用虚线标出了石墨的一个三方晶胞。回答下列问题:
(1)石墨中碳原子的杂化方式为_______,基态碳原子中电子的空间运动状态有_______种,D、E原子的分数坐标分别为_______、_______(以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标)。
(2)六方石墨晶体的密度为_______g·cm-3(写出计算表达式,要求化简)。
(3)1个三方石墨晶胞中碳原子的个数为_______。
(4)石墨可用作锂离子电池的负极材料,充电时可由Li1-xC6形成Li+计按如图所示均匀分布的锂碳化合物,该物质中存在的化学键有_______,充电时该电极的电极反应式为_______。
锂离子电池的正极材料为层状结构的LiNiO2。锂离子完全脱嵌时LiNiO2的层状结构会变得不稳定,用铝取代部分镍形成LiNi1-YAlyO2。可防止锂离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用,其原因是_______。
【答案】(1) sp2 4 () () (2)(3)6 (4) 离子键、共价键 Li1-xC6+xLi++xe-=LiC6
(5)脱嵌过程中Al不会变价,Li+不能完全脱嵌
【解析】(1)石墨中,每个碳原子形成3个σ键,无孤电子对,碳原子的杂化方式为sp2,基态碳原子核外电子排布式为1s22s22p2,电子占用4个原子轨道,电子的空间运动状态有4种,D在三方晶系底面上,原子的分数坐标为(),E在六方晶系的内部,根据图示E原子的分数坐标为 ()。
(2)根据均摊原则,1个晶胞中含有4个C原子,C-C键长为0.142nm,则底面积为×(0.142×10-7)2cm2,六方石墨晶胞的体积为×(0.142×10-7)2×0.6708×10-7cm3,六方石墨晶体的密度为。(3)根据均摊原则,1个三方石墨晶胞中碳原子的个数为(4)Li + 嵌入石墨的A、B层间,导致石墨的堆积结构发生改变,形成化学式为LiC 6 的嵌入化合物,可见该物质中存在的化学键有,Li + 与相邻石墨环形成的离子键、碳与碳形成的共价键;充电时Li1-xC6形成Li+,充电时的电极反应式为Li1-xC6+xLi++xe-=LiC6(5)ni的氧化数有+2、+3、+4,而Al的氧化数只有+3,如果ni被氧化到+4价态,Li+可以完全脱嵌,形成niO2,但有Al3+存在,必须有Li+形成电中性物质,所以用铝取代部分镍形成LiNi1-YAlyO2可防止锂离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用。
17.Ni2O3是重要的电子元件和蓄电池材料,工业上利用含镍废料(主要含Ni、Al、Fe的氧化物,SiO2,C等)制备Ni2O3的工艺流程如下所示:
已知:①常温下,溶液中相关离子的lgc(M)与溶液pH的关系如图所示。当溶液中离子浓度c≤1.0×10-5mol L-1时,可认为已除尽。
②萃取的原理为Ni2+(水相)+2HR(有机相)NiR2(有机相)+2H+(水相)
回答下列问题:
(1)“预处理”操作可以选择用___________(填标号)来除去含镍废料表面的矿物油污。
A.纯碱溶液 B.NaOH溶液 C.酒精 D.硫酸溶液
(2)“氧化”时主要反应的离子方程式为;“氧化”所得溶液中含有Fe3+、Al3+、Ni2+,验证Fe3+不能氧化Ni2+所需的试剂是___________。
(3)常温下,“调pH”时,溶液中Ni2+浓度为0.10mol·L,需控制溶液的pH范围是___________;滤渣2的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“萃取”和“反萃取”的目的是___________;为提高Ni2+白的“反萃取”率,在“反萃取”时可采取的措施有___________(回答一条即可);实验室进行萃取操作时,需要不时打开分液漏斗活塞放气,正确的放气图示___________(填标号)。
【答案】(1)C(2)6Fe2++ClO+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O@K3[Fe(CN)6]溶液 (3) 4.7~6.7 Fe(OH)3、Al(OH)3 (4)富集Ni元素,除去杂质离子 适当提高稀硫酸的浓度或充分振荡分液漏斗或用萃取剂分多次萃取 D
18.氯化磷酸三钠(简称氯钠)是一种固体杀菌消毒剂,其成分通常表示为aNa3PO4 ·bNa2HPO4·NaClO ·NaCl·nH2O。可通过漂白液与Na3PO4-Na2HPO4混合液反应制得。
Ⅰ.制备漂白液
漂白液的有效成分为NaClO, NaClO在40℃以上容易分解,可通过Cl2与冷的NaOH溶液反应制得。
制备装置如图所示。
(1)该实验中不能替代KClO3的药品是___________。
a.MnO2 b.K2Cr2O7 c.KMnO4 d.Ca(ClO)2
(2)B装置中的试剂为___________, C装置中离子方程式为:___________。
Ⅱ.制取Na3PO4-Na2HPO4混合液
已知: Ka1(H2CO3)=4.2 ×10-7, Ka2(H2CO3)=5.6 ×10-11;
Ka1(H3PO4 )=7.6 ×10-3,Ka2(H3PO4)=6.3 ×10-8,Ka3(H3PO4)=4.4 ×10-13。
(3)若最终氯钠的化学式中a=3,b=1则该步骤中所用NaOH与H3PO4的物质的量之比为___________,
(4)根据已知条件,分析不能用Na2CO3替代NaOH与H3PO4反应的原因是___________。
Ⅲ.氯钠晶体的制备及产品中NaClO质量分数的测定
将Ⅰ与Ⅱ制得的溶液常温下充分混合搅拌,减压蒸发,低温干燥,得氯钠晶体。
(5)减压蒸发的目的是___________。
(6)取mg氯钠晶体样品溶于蒸馏水中,配成500mL溶液,取25.00mL待测液于锥形瓶中, 加入足量稀H2SO4酸化和过量0.100mol/LKI溶液,充分反应后,滴入___________作指示剂,用0.0200mol/LNa2S2O3溶液进行滴定,当加入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶液蓝色褪去,且30s不恢复原色。平行滴定三次,消耗Na2S2O3溶液的平均体积为VmL,则产品中NaClO质量分数为___________。( 已知: I2+2=+2I-)
【答案】(1)a(2)饱和食盐水 2OH- +Cl2=Cl-+ClO-+H2O(3)11:4
(4)Ka2(H2CO3)>Ka3(H3PO4),反应无法制得Na3PO4 (5)降低水的沸点,防止氯钠中次氯酸钠分解
(6)淀粉溶液
【解析】装置A中用浓盐酸与氯酸钾常温下反应生成氯气,氯气经饱和食盐水除去HCl后,通入冷的氢氧化钠溶液中生成NaClO,过量的氯气用氢氧化钠吸收,据此分析解答。
(1)该装置为常温反应,应用强氧化剂与浓盐酸反应制取,a中二氧化锰的氧化性较弱,需在加热条件下与浓盐酸反应制取氯气,b、c、d均为强氧化剂,均可以在常温下与浓盐酸反应生成氯气,故答案为:a;
(2)由上述分析可知B中应为饱和食盐水,用于除去HCl;C中氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,反应的离子方程式为:2OH- +Cl2=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:饱和食盐水;2OH- +Cl2=Cl-+ClO-+H2O;
(3)a=3,b=1时,氯钠的化学式为:3Na3PO4 ·Na2HPO4·NaClO ·NaCl·nH2O,则根据元素守恒,则该步骤中所用NaOH与H3PO4的物质的量之比为11∶4;
(4)由Ka数据可知酸性强弱:H3PO4> H2CO3>>>,则碳酸钠与磷酸反应不能生成磷酸钠,故答案为:Ka2(H2CO3)>Ka3(H3PO4),反应无法制得Na3PO4;
(5)减压蒸发可降低水的沸点,防止氯钠中次氯酸钠分解,故答案为:降低水的沸点,防止氯钠中次氯酸钠分解;
(6)氯钠溶于水后,与KI发生氧化还原反应,将KI氧化为碘单质,生成的碘单质再用Na2S2O3溶液滴定,应用淀粉做指示剂,记录最后蓝色消失时Na2S2O3溶液的用量;
结合反应:ClO-+2H+ +2I-=Cl-+I2+H2O,及反应I2+2=+2I-,可得关系式:NaClO∶2Na2SO3,NaClO质量分数==。
19.姜酮酚是从生姜中提取得到的天然产物,具有多种重要的生物活性。姜酮酚合成路线如图所示:
已知:I.
II.
回答下列问题:
(1)A→B反应类型为___________,B→C的化学方程式为___________。
(2)1mol物质G能与________mol Na反应,由H制备姜酮酚的反应条件为________。
(3)符合下列条件的A的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①能发生水解反应 ②能与三氯化铁溶液发生显色反应 ③能发生银镜反应
(4)在合成化合物F的步骤中,使用D2O代替H2O得到的化合物结构简式为___________。
(5)结合姜酮酚的合成路线与已知信息,以苯甲醛为反应物,选择不超过4个碳原子的有机物,其他试剂任选,设计化合物的合成路线___________。
【答案】(1)取代反应
++H2O
(2) 2 Pd/C,H2 CH3OH
(3)13
(4)
(5)
【解析】根据B的结构,可以推出A为,A生成B的反应为取代反应,B和丙酮在NaOH溶液中生成C,根据D的结构,C为:,C再发生加成反应得到D,根据F和H的结构,以及G的分子式,G为:,G再脱水生成H,H发生加成反应生成产品。(1)根据分析,A→B反应类型为:取代反应;B→C的化学方程式为
++H2O
(2)G为,1mol物质G含有2mol-OH,所以能与2mol Na反应,根据C生成D的条件,由H制备姜酮酚也是与H2的加成反应,条件为:Pd/CH2, CH3OH;(3)A 的异构体中,能发生水解反应和发生银镜反应,分子中含有-OOCH, 能与三氯化铁溶液发生显色反应,含有酚羟基,根据位置不同,含有结构为有10种,有3种,满足条件的共有13种;(4)根据已知反应I的原理,H2O的H原子替换Li原子,所以使用D2O代替H2O得到的化合物结构简式为: ;(5)苯甲醛为反应物,合成化合物的路线为
20.多晶硅可用作光伏转换器的材料,锌还原法生产多晶硅涉及以下反应:
反应Ⅰ:SiCl4(g)+2Zn(s)Si(s)+2ZnCl2(g) ΔH1 Kp
反应Ⅱ:SiCl4(g)+2Zn(s)SiCl2(g)+ZnCl2(g) ΔH2>0
回答下列问题:
(1)已知:2Cl2(g)+Zn(s)2ZnCl2(g) Kp1;SiCl4(g)Si(s)+2Cl2(g) Kp2,对于反应SiCl4(g)Si(s)+2Cl2(g),图中v正(A)_______v逆(B)(填“大于”“小于”或“等于”)。结合下图分析,ΔH1_______0(填“大于”或“小于”)。
(2)在锌还原法生产多晶硅的密闭体系中,下列说法错误的是_______(填标号)。
A.增大Zn的浓度有利于提高SiCl4的转化率
B.若气体的平均相对分子质量不再变化,说明反应Ⅰ、反应Ⅱ均达平衡
C.平衡后,若压缩体积,反应I平衡正向移动,反应平衡不移动
D.选用合适的催化剂可以提高硅在单位时间内的产量
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入Zn和SiCl4的混合气体,发生反应Ⅰ和Ⅱ,反应Ⅱ的净速率v=v正-v逆=k正p(SiCl4)p(Zn)-k逆p(SiCl2)p(ZnCl2),其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数,p为气体的分压。降低温度时,k正-k逆_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)图甲为不同温度下达到平衡时各组分的物质的量分数xi,图乙为在催化剂作用下同一时间内,硅产率与反应温度的关系曲线,M点到N点硅产率缓慢下降的可能原因是_______,N点后硅产率快速下降的主要原因是_______。
(5)在一定温度下,向一定体积的密闭容器中,按3∶1的比例充入Zn和SiCl4的混合气体,此时压强为4kPa,达到平衡后体系压强为3.6kPa,其中ZnCl2的分压为1.2kPa,则反应Ⅰ的Kθ=_______。已知:,其中pθ为100Pa,p(ZnCl2)、p(SiCl4)和p(Zn)为各组分的平衡分压。
【答案】(1) < 小于(2)B(3)减小(4)随着温度升高反应Ⅱ正向移动消耗Zn、SiCl4,且反应Ⅰ逆向移动,故导致硅产率下降 温度过高导致催化剂失其活性 (5)222.2
【解析】(1)由图可知,A点温度低于B点,温度越高反应速率越快,则v正(A)A.反应Ⅱ为气体分子数不变的反应,反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,增大Zn的浓度,反应Ⅰ正向移动,有利于提高SiCl4的转化率,A正确;B.反应Ⅰ中气体的平均相对分子质量为变量,气体的平均相对分子质量不再变化,说明反应Ⅰ达到平衡;反应Ⅱ为气体分子数不变的反应,反应Ⅱ中气体的平均相对分子质量为不变量,气体的平均相对分子质量不再变化,不能说明反应Ⅱ达到平衡;B错误;C.平衡后,若压缩体积,反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,则反应I平衡正向移动;反应Ⅱ为气体分子数不变的反应,则反应Ⅱ平衡不移动,C正确;D.选用合适的催化剂可以加快反应速率,能提高硅在单位时间内的产量,D正确;(3)降低温度时,k正、k逆均减小,反应Ⅱ焓变大于零,降低温度,平衡逆向移动,故k正减小幅度大于k逆,则k正、k逆减小。(4)已知反应Ⅱ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,SiCl2含量增加,反应Ⅱ生成的ZnCl2也会增加,但是结合图像可知,总的ZnCl2减小,说明反应Ⅰ逆向移动程度较大,反应Ⅰ为放热反应,故M点到N点硅产率缓慢下降的可能原因是随着温度升高反应Ⅱ正向移动消耗Zn、SiCl4,且反应Ⅰ逆向移动,故导致硅产率下降;N点后硅产率快速下降的主要原因是温度过高导致催化剂失其活性;(5)在一定温度下,向一定体积的密闭容器中,按3∶1的比例充入Zn和SiCl4的混合气体,此时压强为4kPa,假设Zn和SiCl4分别为3mol、1mol,达到平衡后体系压强为3.6kPa,则此时总的物质的量为3.6mol,其中ZnCl2的分压为1.2kPa,ZnCl2为1.2mol,总的物质的量减小0.4mol;反应Ⅱ为气体分子数不变的反应,反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,气体物质的量的减小由反应Ⅰ导致,则:
SiCl4(g)+2Zn(s)Si(s)+2ZnCl2(g)
SiCl4(g)+2Zn(s)Si(s)+2ZnCl2(g)
平衡时SiCl4、Zn、ZnCl2分别为0.2mol、1.8mol、1.2mol,则SiCl4、Zn、ZnCl2分别为0.2kPa、1.8kPa、1.2kPa,则反应Ⅰ的山东省单县第二中学2023届高三高考模拟化学试题2
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Co 59
选题题 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。
1.2022年我国科技创新成果丰硕,下列有关说法正确的是( )
A.量子通信的光纤和超算“天河一号”的芯片主要材料均为SiO2
B.“深海一号”母船海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀
C.“北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素,其单质遇水能缓慢反应放出H2
D.C919民航客机机身材料中的复合纤维属于天然有机高分子
2.下列说法错误的是( )
A.顺-2-丁烯和反-2-丁烯加氢产物相同
B.苯酚和甲醛通过加聚反应可制得高分子材料
C.可用酸性KMnO4溶液鉴别甲苯和环已烷
D.淀粉和纤维素在酸作用下水解的最终产物都是葡萄糖
3.下图为中学化学常用仪器的局部或全部,下列说法正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲所示装置先加入试剂再检查气密性
B.图乙所示仪器用于蒸馏时,冷却水应从下口通入
C.图丙所示仪器可用于减压过滤和酸碱中和滴定
D.图丁所示仪器使用前不需用待装液润洗
4.短周期主族元素R、X、Y、M原子序数依次增大,Y为地壳中含量最高的元素,M与Y元素不同周期且M原子的核外未成对电子数为1,由R、X、Y、M组成的物质结构式如图所示,下列说法错误的是( )
A.的空间结构为平面三角形
B.M的最高价氧化物对应的水化物为强酸
C.该化合物中X原子最外层均满足8e-结构
D.Y元素所在周期中,第一电离能大于Y的元素有2种
5.已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:-Cl>-C≡CH>-C6H5>-CH=CH2>-H,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:-C(CH3)3-CH(CH3)2-CH2CH3-CH3>-H,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法错误的是( )
A.碳原子杂化轨道中s成分占比:-C≡CH>-CH=CH2
B.羟基的活性:>CH3CH2OH
C.酸性:ClCH2COOH>BrCH2COOH
D.碱性:>
6.7-ACCA是合成头孢克罗的关键中间体,其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.该分子中存在3个手性碳 B.分子中N原子有2种杂化方式
C.具有两性,可发生水解反应 D.不存在分子中含有苯环的同分异构体
7.一种新型Na-CaFeO3可充电电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.放电时,电极N是负极
B.充电时,Na+通过钠离子交换膜向M极移动
C.放电时,N极电极反应为2CaFeO2.5+O2--2e-=2CaFeO3
D.充电时,每生成1mol Na,有机电解质的整体质量减小23g
8.氮化硼(BN)可形成类似石墨的平面六角形层状结构a,在一定条件下a可转化为类似金刚石的立方氮化硼b,如图所示。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:N>C>B
B.a、b两种晶体硬度和熔点均不同
C.a、b中所有化学键均为极性键,二者中B原子的杂化方式不同
D.a、b中每个B原子分别被m、n个六元环共有,则m∶n=1∶2
9.氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种氨化剂,易水解,难溶于CCl4。某小组设计下图所示装置制备氨基甲酸铵。已知:2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) ΔH<0。下列分析不正确的是(  )
A.2中的试剂为饱和NaHCO3溶液
B.冰水浴能提高H2NCOONH4的产率
C.1和4中发生的反应均为非氧化还原反应
D.5中的仪器(含试剂)可用3中仪器(含试剂)代替
10.在PBr3催化作用下,卤素取代羧酸α-H的反应机理如下,下列说法错误的是( )
A.由反应机理可知酰卤的α-H比羧基α-H活性更高
B.试剂Ⅰ为RCH2COOH,发生取代反应
C.在反应机理中,只有非极性键的断裂没有非极性键的生成
D.RCHBrCOOH和Br2能发生反应生成RC(Br)2COOH和RCHBrCOBr
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.下列有关实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 两支试管各盛4mL0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液,分别加入2mL0.Imol·L-1草酸溶液和2mL0.2mol·L-1草酸溶液 加入2mol·L-1草酸溶液的试管中溶液紫色消失更快 其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
B 向KBrO3溶液中通入少量氯气, 然后再加入少量苯,振荡,静置 溶液分层, 上层呈橙红色 氧化性:Cl2>Br2
C 向含相同浓度的KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡,静置 溶液分层, 下层呈紫红色 氧化性: Cl2>I2,Br2>I2
D 向葡萄糖溶液中滴加 酸性高锰酸钾溶液 高锰酸钾溶 液紫色消失 葡萄糖中含有醛基
12.双极膜(BP)可以在电场作用下,使水分子快速解离为OH-和H+,并透过阴、阳离子膜进入溶液。用此工艺捕获烟道气中的CO2过程如图所示,已知盐室中生成CaCO3实现捕获,下列说法正确的是( )
A.捕获装置中,阴极反应为2H++2e-=H2↑
B.溶液中的X为H+
C.交换膜A为阳离子交换膜
D.捕获1.12L CO2转化为沉淀,则转移电子2mol
13.中国是世界上最大的钨储藏国。以黑钨精矿(主要成分为FeWO4、MnWO4,含少量SiO2)为原料冶炼钨的流程如图所示:
已知:钨酸酸性很弱,难溶于水。25℃时,和开始沉淀的pH分别为10.3和7.3,完全沉淀的pH分别为8和5。下列说法错误的是( )
A.74W位于元素周期表第六周期
B.“系列操作”步骤仅涉及物理变化
C.流程中“调pH”范围为8~10.3
D.FeWO4参与反应的化学方程式为4FeWO4+O2+4Na2CO32Fe2O3+4Na2WO4+4CO2
14.一种含钒超导材料的晶胞结构及晶体结构俯视图如下图,晶胞参数为xnm、xnm、ynm,摩尔质量为Mrg/mol。(Sb原子有两种位置关系,分别用Sb1和Sb2代表),下列叙述中错误的是( )
A.该晶体的化学式为CsV3Sb5
B.与Cs原子距离最近的Sb1原子有6个
C.基态V2+占据的最高能层的符号是M
D.该含钒超导材料的晶体密度为
15.已知H2X的电离常数Ka1=2×10-8、Ka2=3×10-17。常温下,难溶物BaX在不同浓度盐酸(足量)中恰好不再溶解时,测得混合液中)lgc(Ba2+)与pH的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ksp(BaX)约为6×10-23
B.M点:c(Cl-)>c(H+)>c(H2X)
C.N点:c(HX-)约为2×10-7mol·L-1
D.直线上任一点均满足:c(Ba2+)=c(HX-)+c(X2-)+c(H2X)
本题共5小题,共60分。
16.石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成,如图a所示,图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。若按ABCABC方式堆积而成,则如图b所示,图中用虚线标出了石墨的一个三方晶胞。回答下列问题:
(1)石墨中碳原子的杂化方式为_______,基态碳原子中电子的空间运动状态有_______种,D、E原子的分数坐标分别为_______、_______(以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标)。
(2)六方石墨晶体的密度为_______g·cm-3(写出计算表达式,要求化简)。
(3)1个三方石墨晶胞中碳原子的个数为_______。
(4)石墨可用作锂离子电池的负极材料,充电时可由Li1-xC6形成Li+计按如图所示均匀分布的锂碳化合物,该物质中存在的化学键有_______,充电时该电极的电极反应式为_______。
锂离子电池的正极材料为层状结构的LiNiO2。锂离子完全脱嵌时LiNiO2的层状结构会变得不稳定,用铝取代部分镍形成LiNi1-YAlyO2。可防止锂离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用,其原因是_______。
17.Ni2O3是重要的电子元件和蓄电池材料,工业上利用含镍废料(主要含Ni、Al、Fe的氧化物,SiO2,C等)制备Ni2O3的工艺流程如下所示:
已知:①常温下,溶液中相关离子的lgc(M)与溶液pH的关系如图所示。当溶液中离子浓度c≤1.0×10-5mol L-1时,可认为已除尽。
②萃取的原理为Ni2+(水相)+2HR(有机相)NiR2(有机相)+2H+(水相)
回答下列问题:
(1)“预处理”操作可以选择用___________(填标号)来除去含镍废料表面的矿物油污。
A.纯碱溶液 B.NaOH溶液 C.酒精 D.硫酸溶液
(2)“氧化”时主要反应的离子方程式为;“氧化”所得溶液中含有Fe3+、Al3+、Ni2+,验证Fe3+不能氧化Ni2+所需的试剂是___________。
(3)常温下,“调pH”时,溶液中Ni2+浓度为0.10mol·L,需控制溶液的pH范围是___________;滤渣2的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“萃取”和“反萃取”的目的是___________;为提高Ni2+白的“反萃取”率,在“反萃取”时可采取的措施有___________(回答一条即可);实验室进行萃取操作时,需要不时打开分液漏斗活塞放气,正确的放气图示___________(填标号)。
18.氯化磷酸三钠(简称氯钠)是一种固体杀菌消毒剂,其成分通常表示为aNa3PO4 ·bNa2HPO4·NaClO ·NaCl·nH2O。可通过漂白液与Na3PO4-Na2HPO4混合液反应制得。
Ⅰ.制备漂白液
漂白液的有效成分为NaClO, NaClO在40℃以上容易分解,可通过Cl2与冷的NaOH溶液反应制得。
制备装置如图所示。
(1)该实验中不能替代KClO3的药品是___________。
a.MnO2 b.K2Cr2O7 c.KMnO4 d.Ca(ClO)2
(2)B装置中的试剂为___________, C装置中离子方程式为:___________。
Ⅱ.制取Na3PO4-Na2HPO4混合液
已知: Ka1(H2CO3)=4.2 ×10-7, Ka2(H2CO3)=5.6 ×10-11;
Ka1(H3PO4 )=7.6 ×10-3,Ka2(H3PO4)=6.3 ×10-8,Ka3(H3PO4)=4.4 ×10-13。
(3)若最终氯钠的化学式中a=3,b=1则该步骤中所用NaOH与H3PO4的物质的量之比为___________,
(4)根据已知条件,分析不能用Na2CO3替代NaOH与H3PO4反应的原因是___________。
Ⅲ.氯钠晶体的制备及产品中NaClO质量分数的测定
将Ⅰ与Ⅱ制得的溶液常温下充分混合搅拌,减压蒸发,低温干燥,得氯钠晶体。
(5)减压蒸发的目的是___________。
(6)取mg氯钠晶体样品溶于蒸馏水中,配成500mL溶液,取25.00mL待测液于锥形瓶中, 加入足量稀H2SO4酸化和过量0.100mol/LKI溶液,充分反应后,滴入___________作指示剂,用0.0200mol/LNa2S2O3溶液进行滴定,当加入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶液蓝色褪去,且30s不恢复原色。平行滴定三次,消耗Na2S2O3溶液的平均体积为VmL,则产品中NaClO质量分数为___________。( 已知: I2+2=+2I-)
19.姜酮酚是从生姜中提取得到的天然产物,具有多种重要的生物活性。姜酮酚合成路线如图所示:
已知:I.
II.
回答下列问题:
(1)A→B反应类型为___________,B→C的化学方程式为___________。
(2)1mol物质G能与________mol Na反应,由H制备姜酮酚的反应条件为________。
(3)符合下列条件的A的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①能发生水解反应 ②能与三氯化铁溶液发生显色反应 ③能发生银镜反应
(4)在合成化合物F的步骤中,使用D2O代替H2O得到的化合物结构简式为___________。
(5)结合姜酮酚的合成路线与已知信息,以苯甲醛为反应物,选择不超过4个碳原子的有机物,其他试剂任选,设计化合物的合成路线___________。
20.多晶硅可用作光伏转换器的材料,锌还原法生产多晶硅涉及以下反应:
反应Ⅰ:SiCl4(g)+2Zn(s)Si(s)+2ZnCl2(g) ΔH1 Kp
反应Ⅱ:SiCl4(g)+2Zn(s)SiCl2(g)+ZnCl2(g) ΔH2>0
回答下列问题:
(1)已知:2Cl2(g)+Zn(s)2ZnCl2(g) Kp1;SiCl4(g)Si(s)+2Cl2(g) Kp2,对于反应SiCl4(g)Si(s)+2Cl2(g),图中v正(A)_______v逆(B)(填“大于”“小于”或“等于”)。结合下图分析,ΔH1_______0(填“大于”或“小于”)。
(2)在锌还原法生产多晶硅的密闭体系中,下列说法错误的是_______(填标号)。
A.增大Zn的浓度有利于提高SiCl4的转化率
B.若气体的平均相对分子质量不再变化,说明反应Ⅰ、反应Ⅱ均达平衡
C.平衡后,若压缩体积,反应I平衡正向移动,反应平衡不移动
D.选用合适的催化剂可以提高硅在单位时间内的产量
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入Zn和SiCl4的混合气体,发生反应Ⅰ和Ⅱ,反应Ⅱ的净速率v=v正-v逆=k正p(SiCl4)p(Zn)-k逆p(SiCl2)p(ZnCl2),其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数,p为气体的分压。降低温度时,k正-k逆_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)图甲为不同温度下达到平衡时各组分的物质的量分数xi,图乙为在催化剂作用下同一时间内,硅产率与反应温度的关系曲线,M点到N点硅产率缓慢下降的可能原因是_______,N点后硅产率快速下降的主要原因是_______。
(5)在一定温度下,向一定体积的密闭容器中,按3∶1的比例充入Zn和SiCl4的混合气体,此时压强为4kPa,达到平衡后体系压强为3.6kPa,其中ZnCl2的分压为1.2kPa,则反应Ⅰ的Kθ=_______。已知:,其中pθ为100Pa,p(ZnCl2)、p(SiCl4)和p(Zn)为各组分的平衡分压。

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