1、(江苏专用)2021年秋季高三化学开学摸底考试卷可能用到的相对原子质量:H 1 C 12N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5Fe 56 Se 79 Cu64选择题部分(共42分)一、 选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分)1. 在抗击新冠肺炎疫情行动中,化学知识起了重要作用,下列有关说法正确的是A. N95型口罩的主要材料是聚丙烯,属于无机非金属材料B. 测量体温、保持适当社交距离是防空新冠肺炎的重要举措C. 将“84”消毒液与75%酒精1:1混合,消毒效果更好D. 防控新冠病毒所用的酒精,其浓度越大,杀毒效果越好【答案】B【解析】A N9
2、5型口罩的主要材料是聚丙烯,聚丙烯是由丙烯发生加聚反应得到的,属于有机高分子材料,故A错误;B测量体温、保持适当社交距离可以有效降低感染新冠肺炎风险,是防空新冠肺炎的重要举措,故B正确;C 将“84”消毒液主要成分是NaClO,能将酒精氧化,产生有毒气体,不仅消毒效果降低,还会引起中毒,故C错误;D 防控新冠病毒所用的酒精,浓度小,杀菌效果差,其浓度越大,渗透性差,只使表面的蛋白质分子发生变性,一般使用75%酒精,故D错误;2. 2020年11月6日,长征六号运载火箭成功将New Sat9-18卫星送入预定轨道,提供动力的化学反应为:C2H8N2+2N2O4=3N2+2CO2+4H2O.下列说
3、法错误的是A. N2的电子式:B. CO2的空间充填模型:C. 氧化性:N2O4CO2D. 电负性大小:ON【答案】B【解析】AN2的结构式为NN,每个原子均满足8电子的稳定结构,其电子式为:,故A正确;B二氧化碳的分子式为CO2,由模型可知小球为碳原子,2个大球为氧原子,氧原子半径大,但实际碳原子半径大于氧原子半径,故B错误;C反应C2H8N2+2N2O4=3N2+2CO2+4H2O中N2O4为氧化剂,生成的CO2是氧化产物,氧化性:N2O4CO2故C正确;D元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:ON,则电负性:ON,故D正确;3.下列实验装置不能达到相应实验目的的是A. 用甲装置验证N
4、H3在水中的溶解度大B. 用乙装置验证牺牲阳极保护法C. 用丙装置将CuC12溶液蒸干制备CuC12D. 用丁装置验证溴乙烷的消去产物是乙烯【答案】C【解析】A氨气极易溶于水,挤压甲装置中的胶头滴管,气球会膨胀,故A正确;B乙装置为原电池装置,酸性条件下,Zn作负极,Fe作正极被保护,为牺牲阳极的阴极保护法,正极区域无明显现象,故B正确;C氯化铜为挥发性酸的强酸弱碱盐,直接加热蒸干时会发生水解反应,最终得到氧化铜固体,故C错误;D溴乙烷在NaOH的醇溶液中,加热时发生消去反应,生成乙烯,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D正确;4.下列叙述不正确的是A. 油脂碱性水解所得高级脂肪酸钠盐常用于生产肥皂
5、B. 乙醇可与水任意比例混溶是因为乙醇与水形成了氢键C. 在氢氧化钠醇溶液作用下,醇脱水生成烯烃D. 淀粉和纤维素属于多糖,在酸作用下水解,最终产物均为葡萄糖【答案】C【解析】A肥皂的主要成分是高级脂肪酸盐,油脂在碱性条件下发生水解反应生成高级脂肪酸盐和甘油,高级脂肪酸盐常用于生产肥皂,故A正确;B乙醇分子中的羟基能与水分子形成氢键,使乙醇在水中的溶解性增强,可与水任意比例混溶,故B正确;C在浓硫酸作用下,醇共热发生消去反应生成烯烃,故C错误;D淀粉和纤维素都属于多糖,在无机酸做催化剂作用下,都能发生水解反应,最终产物均为葡萄糖,故D正确;阅读下列资料,完成56题。工业上利用炭和水蒸气反应:C
6、(s)H2O(g)CO(g)H2(g)、CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)生成的H2为原料合成氨。在饱和食盐水中先通NH3,后通CO2,由于HCO能形成多聚体,所以容易析出NaHCO3,过滤后热分解得纯碱。5. 下列有关说法正确的是()A. 增大压强有利于提高上述反应中焦炭的利用率B. NaHCO3溶液中,HCO能形成多聚体是因为氢键的作用C. 若反应体系中,c(CO)a molL1,c(CO2)b molL1,则c(H2)(ab) molL1D. 析出NaHCO3的反应属于氧化还原反应【答案】B【解析】A增大压强,C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)平衡逆向移动,不利于提高焦
7、炭的利用率,故A错误;BO吸引电子能力强,HCO离子间能形成氢键,所以HCO能形成多聚体,故B正确;C若反应体系中,c(CO)=a molL-1,c(CO2)=b molL-1,根据氧原子守恒,则c(H2)=(a2b) molL-1,故C错误;D氯化钠、氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠,没有元素化合价变化,属于非氧化还原反应,故D错误;6. 甲醇与水蒸气重整可获得清洁能源,在催化剂作用下发生如下两步反应:反应:CH3OH(g)=CO(g)2H2(g);H1反应: CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g);H2根据能量变化示意图,下列说法不正确的是()A. 总反应的热化学方程式为CH3OH(
8、g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g);HH1H2B. 1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)的总键能大于1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)的总键能C. 甲醇与水蒸气催化重整的总反应速率取决于反应的速率D. 催化剂在反应中改变了活化能,加快了反应速率【答案】B【解析】A根据盖斯定律,由+得总反应的热化学方程式为CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g);H=H1H2,A正确;B由图中信息可知反应:CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g);H20,故1molCO(g)和1molH2(g)的总键能小于1molCO2(g)和1molH2(g)的总键能,B
9、错误;C反应的活化能较高,反应较慢,故甲醇与水蒸气催化重整的总反应速率取决于慢反应,即反应,C正确;D催化剂在反应中改变了活化能,使反应物的活化能降低,加快了反应速率,D正确;故选B。7.TiO2的“纳米材料”有广泛的应用,工业上可利用TiCl4制取。 TiCl4熔点为25 ,沸点为136.4 。制取TiO2的反应为 2FeTiO37Cl23C=2TiCl42FeCl33CO2、 TiCl4O2=TiO22Cl2。下列说法正确的是()A. 基态Ti原子核外价电子排布式为3d24s2 B. CCl4、CO2中C的杂化方式相同C. TiCl4晶体是离子晶体,配位数为4 D. 生成1 mol FeC
10、l3转移电子的物质的量为14 mol【答案】A【解析】ATi的原子序数为22,Ti原子核外有22个电子,基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,价电子排布式为3d24s2,A正确;BCO2中的C为sp杂化, CCl4中的C为sp3杂化,故B错误; CTiCl4的熔点为-25 ,沸点为136.4 ,熔、沸点较低,TiCl4晶体是分子晶体,C错误;D反应中Fe元素的化合价由+2价升至+3价,C元素的化合价由0价升至+4价,Cl元素的化合价由0价降至-1价,生成2molFeCl3转移14mol电子,则生成1molFeCl3转移电子物质的量为7mol,D错误;8.X、
11、Y、Z、W、M为短周期主族元素,25时,其最高价氧化物对应水化物的溶液浓度均为0.01molL-1的pH和原子半径大小的关系如下图所示。下列有关说法不正确的是A. M元素一定位于第三周期第IA族B. X与Z的简单气态氢化物反应生成的化合物中含有离子键和极性键C. Z、W的气态氢化物的热稳定性:ZNaB【答案】B【解析】AKa(HA)为10-4.8,数量级为10-5,A正确;B0.2molL-1NaOH溶液和0.2molL-1一元酸HB等体积混合时,酸碱恰好反应时,此时溶质为NaB,溶液中存在:,则且,又因为=10-3.3=、,所以可以得到:,求得=10-5.85mol/L,则HB溶液中的pH为
12、8.15,B错误;C反应HA+B-=HB+A-的平衡常数为= =10-1.5,C正确;D=10-4.8=10-3.3,根据越弱越水解的规律可知相同条件下A-水解程度更大,对水的电离影响程度更大,D正确;13.一定温度下,10 mL 0.40 molL1H2O2在MnO2作用下发生反应 :2H2O2 (aq)=2H2O(l)O2(g)H 0, 不同时刻测定生成O2的物质的量如下表所示 :t/min03610n(O2)/mol0.00.000 80.0010.001 2下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A升高温度,可加快H2O2 的分解速率B若增大溶液起始浓度,则收集到 0.000 8
13、 mol O2 的时间会小于3 minC反应至 6 min 时,溶液中 c(H2O2)0.2 molL1D反应至 12 min 时,H2O2分解率为 65%【答案】D【解析】A.升高温度,反应速率加快,所以升高温度,可加快H2O2 的分解速率,A正确;B.若增大溶液起始浓度,反应速率加快,则收集到 0.000 8 mol O2 的时间会小于3 min,B正确;C.反应至 6 min 时,收集到0.001 mol氧气,根据反应方程式,消耗的H2O2为0.002 mol,所以溶液中 c(H2O2) 0.2 molL1,C正确;D.反应至12 min时,若H2O2分解率为65%,则生成氧气的物质的量
14、为 0.001 3 mol。从第6 min到10 min,生成氧气的物质的量为(0.001 20.00 1)mol0.000 2 mol,而从第10 min到第12 min,生成氧气的物质的量为0.001 3 mol0.001 2 mol0.000 1 mol,即第6 min到10 min和第10 min到第12 min两个时间段的速率相等,但随着反应进行,H2O2浓度降低,反应速率应该减慢,所以反应至12 min时,H2O2分解率应小于65%,D错误。14.我国研究人员研发了一种新型纳米催化剂,实现CO2和H2反应得到CH4,部分微粒转化过程如图(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。下列说法
15、不正确的是( )A. 过程吸收热量B. 过程涉及极性键的断裂和形成C. 结合过程,过程的方程式为*C+2*OH+6HCH4+2H2OD. 整个过程中制得1molCH4转移电子的物质的量为6mol【答案】D【解析】A由图示知,过程涉及*CO2中化学键的断裂,需要吸收能量,A正确;B由图示知,过程涉及*CO中极性键断裂和生成物*OH中极性键的形成,B正确;C由图示知,过程对应方程式为:*CO+*O+2H*C+2*OH,过程反应物为*C、*OH、H,生成物为CH4和H2O,根据过程知*C、*OH反应比例为1:2,故过程方程式为:*C+2*OH+6HCH4+2H2O,C正确;DCO2转化为CH4,碳元
16、素化合价由+4价降低为-4价,得关系式:CO2CH48e-,故1 mol CH4生成转移电子为8 mol,D错误;非选择题部分二、非选择题(本大题共4小题,共58分)15(16分) 钼(Mo)是重要的过渡金属元素,具有广泛用途。由钼精矿(主要成分是MoS2)湿法回收钼酸铵(NH4)2MoO4部分工艺流程如图:请回答下列问题:(1)“氧化焙烧”时通常采用粉碎矿石、逆流焙烧或增大空气量等措施,除了增大氧化焙烧速率,其作用还有_。MoS2焙烧时得到+6价钼的氧化物,焙烧时的化学方程式为_。(2)向“滤液1”中加入硝酸,调节pH为57,加热到6570过滤除硅。则滤渣2的成分为_。(3)为了提高原料的利
17、用率,工艺流程中“滤渣1”应循环到_操作。(4)“滤液2”先加入有机溶剂“萃取”,再加氨水“反萃取”,进行“萃取”和“反萃取”操作的目的是_。(5)“酸沉”中析出钼酸铵晶体时,加人HNO3调节pH为1.53,其原因是_。(6)Na2MoO42H2O是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂,常用钼酸铵和氢氧化钠反应来制取。写出制备Na2MoO42H2O的化学方程式是_。(7)工业上钼精矿在酸性条件下,加入溶液,也可以制备钼酸钠,该法的优点是_。【答案】 (1) . 提高焙烧效率(或将硫元素转化为二氧化硫) (2分) MoO3+CO=MoO+CO2 (2分) (2) H2SiO3 (2分) (3) .
18、 浸出 (2分) (4) . 富集钼酸根离子(或将钼酸根离子和其他杂质分离) (2分) (5) .增大铵根离子浓度,促进钼酸铵析出 (2分) (6) . (NH4)2MoO4+2NaOH+2H2O=Na2MoO42H2O+2NH3H2O或(NH4)2MoO4+2NaOH=Na2MoO42H2O+2NH3(2分) (7).工艺简单或能耗低,节约能源(2分) 【解析】(1)“氧化焙烧”时通常采用粉碎矿石、逆流焙烧或增大空气量等措施,除了增大氧化焙烧速率,其作用还有提高焙烧效率(或将硫元素转化为二氧化硫);MoS2焙烧时得到+6价钼的氧化物,结合黄铁矿的焙烧反应得该反应方程式为:提高焙烧效率(或将硫
19、元素转化为二氧化硫);故答案为:提高焙烧效率(或将硫元素转化为二氧化硫);2MoS2+7O22MoO3+4SO2;(2)“滤液1”中含有Na2SiO3,加入硝酸,调节pH为57,硅酸钠与硝酸反应生成难溶的硅酸,加热到6570过滤除硅,则滤渣2的成分为H2SiO3,故答案为:H2SiO3;(3)“滤渣1”为未溶解的MoO3,为了提高原料的利用率,工艺流程中应循环到浸出操作,故答案为:浸出;(4)根据流程图分析,“滤液2”先加入有机溶剂“萃取”,再加氨水“反萃取”,进行“萃取”和“反萃取”操作的目的是富集钼酸根离子(或将钼酸根离子和其他杂质分离),故答案为:富集钼酸根离子(或将钼酸根离子和其他杂质
20、分离);(5)“酸沉”中析出钼酸铵晶体时,加入HNO3调节pH为1.53,其原因是增大铵根离子浓度,促进钼酸铵析出,故答案为:增大铵根离子浓度,促进钼酸铵析出;(6)钼酸铵和氢氧化钠发生复分解反应生成钼酸钠晶体和一水合氨,反应方程式为:(NH4)2MoO4+2NaOH+2H2O=Na2MoO42H2O+2NH3H2O或(NH4)2MoO4+2NaOH=Na2MoO42H2O+2NH3。(7)工业上钼精矿在酸性条件下,加入溶液,也可以制备钼酸钠,该法的优点是工艺简单或能耗低,节约能源,16.(14分)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O,某小组同学用如下图装置(略去加热仪器等)模拟生产
21、过程。已知:i. 烧瓶C中发生反应如下:Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2S(aq)(a)2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l)(b)S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)(c)ii. Na2S和Na2SO3能被空气中的O2氧化。(1) 模拟实验的操作步骤(说明:仪器中旋塞或玻璃塞的开或关不必叙述):检查装置的气密性,并按图示加入试剂;向A烧瓶中分步滴加足量浓硫酸,_,所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、真空干燥后即得到产品。(2) 为提高产品纯度,理论上应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2S
22、O3物质的量之比为_。(3) Na2S2O3常用作脱氯剂。 S2O离子的空间构型为_。 Na2S2O3溶液与足量Cl2反应的离子方程式为_。(4) Na2S2O3可以用于测定粗硒中硒的含量的操作步骤如下:. 用浓H2SO4将样品中的Se氧化为SeO2;. 用KI溶液还原SeO2为Se,同时生成I2;. 以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定中生成的I2(I22S2O=2IS4O)。实验中准确称量0.400 0 g粗硒样品,滴定中消耗0.800 0 molL1的Na2S2O3溶液20.00 mL,则粗硒样品中硒的质量分数为_(写出计算过程)。【答案】(1) 待装置中产生SO2气体一段时间后
23、,向C中烧瓶加入Na2S和Na2SO3混合溶液,加热C装置,充分反应,直至烧瓶C中 溶液变澄清为止 (3分) (2) 21 (2分) (3) 四面体 (2分) S2O4Cl25H2O=10H2SO8Cl- (3分) (4) 79.00% (4分) 【分析】浓硫酸和亚硫酸钠在A中反应产生二氧化硫,利用二氧化硫将装置内空气排尽,防止氧气氧化硫化钠、亚硫酸钠和硫代硫酸钠,用B防止二氧化硫在C中发生反应引起倒吸,二氧化硫、硫化钠、亚硫酸钠在C中反应制得硫代硫酸钠,过量的二氧化硫用E吸收,D用作安全瓶,防止倒吸,实验结束取出C中混合物,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、真空干燥后即得到产品。【解析】(1)
24、该实验步骤为:检查装置的气密性,并按图示加入试剂;向A烧瓶中分步滴加足量浓硫酸,待装置中产生SO2气体一段时间后,向C中烧瓶加入Na2S和Na2SO3混合溶液,加热C装置,充分反应,直至烧瓶C中溶液变澄清为止,所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、真空干燥后即得到产品,故答案为:待装置中产生SO2气体一段时间后,向C中烧瓶加入Na2S和Na2SO3混合溶液,加热C装置,充分反应,直至烧瓶C中溶液变澄清为止;(2)由烧瓶C中发生反应如下:Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2S(aq)(a)2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l)(b)S(s)Na2S
25、O3(aq)Na2S2O3(aq)(c)可知,Na2S和Na2SO3反应的总方程式为2Na2S+Na2SO33SO2= 3Na2S2O3,所以烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为21恰好完全反应,故答案为:21;(3)中心原子是一个S原子,sp3杂化,另一个S原子和3个O原子也是sp3杂化,所以S2O离子的空间构型为四面体,故答案为:四面体;氯气具有强氧化性,可将硫代硫酸根氧化成硫酸根,自身转化成氯离子,所以Na2S2O3溶液与足量Cl2反应的离子方程式为S2O4Cl25H2O=10H2SO8Cl-,故答案为:S2O4Cl25H2O=10H2SO8Cl-;(4) 根据关系式法得出:,
26、x=0.3160 g,w=79.00%,故答案为:79.00%。17.(14分)磷酸氯喹可由氯喹( )和磷酸在一定条件下制得。氯喹的合成路线如下:已知:R-NO2R-NH2(1) 反应 AB 中须加入的试剂a为_(2)C10H6NO3Cl的结构简式是_(3)CD反应类型为_(4)产物氯喹中N的杂化方式为_(5)M是H的一种同分异构体,写出满足下列条件的M的结构简式_(不考虑立体异构,只需写出2种)分子结构中含有苯环(无其他环),且苯环上有三个取代基;能使溴水褪色;核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为2:1:1:1。(6)设计由甲苯为起始原料制备的合成路线(无机试剂任选):_【答案】(1) 浓硫酸
27、、浓硝酸 (2分) (2)(2分) (3)还原反应(2分) (4)sp2 sp3(2分) (5) 或 (2分) (6) ,与 (4分) 【解析】(1)反应 AB 是苯生成硝基苯,则须加入的试剂a为浓硫酸、浓硝酸;(2)结合流程中的物质F和G,C10H6NO3Cl含有苯环、氯原子、羟基和羧基,结构简式是;(3)还原反应(4)sp2 sp3(5)M是H的一种同分异构体,分子式是 ,分子结构中含有苯环(无其他环),且苯环上有三个取代基;能使溴水褪色,则含有碳碳双键或者碳碳三键,并有-CN存在;核磁共振氢谱有4组峰,有四种等效氢,峰面积之比为2:1:1:1,则结构为对称结构,结构式是:或;(6)有分析
28、可知,甲苯为起始原料制备的合成路线(无机试剂任选):,与。18.(14分)含NO烟气需要处理后才能排放。(1)湿法氧化法处理含NO烟气。酸性条件下,用NaClO2作氧化剂将NO氧化为NO,并放出热量。该反应的离子方程式为_。向NaClO2溶液中加入Fe3,会发生反应:Fe3ClO=Fe2ClO2。控制其他条件相同,分别以NaClO2溶液和含少量Fe3+的NaClO2溶液为吸收剂,测得相同时间内,NO的氧化率随起始NaClO2溶液浓度的变化如图1所示。i.NO的氧化率随起始NaClO2溶液浓度的增大而增大的原因是_。ii.起始NaClO2溶液浓度相同时,含Fe3+的NaClO2溶液作为吸收剂,N
29、O的氧化率更高,原因是_。iii.以NaClO2溶液为吸收剂,NO的氧化率随温度的变化情况,如图2所示。温度超过60后,NO氧化率下降,试解释其原因_。(2)有氧条件下,NO在催化剂作用下可被NH3还原为N2。在钒基催化剂(V2O5)作用下的脱硝反应机理如图3所示,总反应的化学方程式为_。按上述图中NH3、NO和O2的比例进行催化脱硝反应。反应一定的时间,NH3和NO的转化率与温度的关系如图4所示。超过200后,NO转化率急剧下降,而NH3仍维持较高的原因是_。【答案】 (1) . 2H2O3ClO4NO=4NO3Cl-4H+ (3分) NaClO2溶液浓度越大,NaClO2氧化NO速率越快,
30、NO氧化率增大(2分) Fe3+会与ClO反应生成ClO2,ClO2与NO反应更快 (2分) ClO或ClO2与NO反应为放热反应,温度过高不利于脱硝平衡正向进行;温度过高,NO在吸收液中的溶解度降低 (2分) (2) . 4NH34NOO2 4N26H2O (3分) 超过200后,NH3与O2生成NO(2分) 【解析】(1)湿法氧化法处理含NO烟气。酸性条件下,用NaClO2作氧化剂将NO氧化为NO,根据元素和电荷守恒,该反应离子方程式为:2H2O3ClO4NO=4NO3Cl-4H+;i.NO的氧化率随起始NaClO2溶液浓度的增大而增大的原因是:NaClO2溶液浓度越大,NaClO2氧化N
31、O速率越快,NO氧化率增大;ii.起始NaClO2溶液浓度相同时,含Fe3+的NaClO2溶液作为吸收剂,NO的氧化率更高,原因是:Fe3+会与ClO反应生成ClO2,ClO2与NO反应更快;iii.以NaClO2溶液为吸收剂,NO的氧化率随温度的变化情况,如图2所示。温度超过60后,NO氧化率下降,其原因:ClO或ClO2与NO反应为放热反应,温度过高不利于脱硝平衡正向进行;温度过高,NO在吸收液中的溶解度降低;(2)有氧条件下,NO在催化剂作用下可被NH3还原为N2;在钒基催化剂(V2O5)作用下的脱硝反应机理如图3所示,参与反应的为NH3、NO、O2,产物为:N2、H2O,总反应的化学方程式为:4NH34NOO2 4N26H2O;按上述图中NH3、NO和O2的比例进行催化脱硝反应。反应一定的时间,NH3和NO的转化率与温度的关系如图4所示。超过200后,NO转化率急剧下降,而NH3仍维持较高的原因是:超过200后,NH3与O2生成NO。