1、“732”标准卷(四)1.本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分 100 分,考试时间 50 分钟。2.可能用到的相对原子质量:H1 Li7 C12 N14 O16 F19 Na23 Cl35.5 K39 Fe56 Cu64 Zn65 As75 Sm150 一、选择题(本题共 7 小题,每小题 6 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.从古至今化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是()A宋朝王希孟的画作千里江山图所用纸张为宣纸,其主要成分是碳纤维 B汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为石灰石 C“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”中的“杓”含
2、Fe2O3 D港珠澳大桥使用的聚乙烯纤维吊绳是有机高分子化合物 8.2019 年 5 月国际上将使用新的“摩尔”定义,新的定义中指出阿伏加德罗常数将是一个确定的常数,设 NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法一定正确的是()A含 0.40 mol HCl 的浓盐酸与足量的 MnO2反应,可以生成 0.1NA个 Cl2分子 B2.24 L(标准状况下)O2与金属完全反应时,转移电子数为 0.4NA C由 D 和18O 构成的水(D182 O)中含有 12NA个中子 D40.0 g 金刚砂(SiC)含有 4NA个共价键 9.加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探
3、究废旧塑料的再利用。下列叙述不正确的是()A装置乙试管中收集到的液体在催化剂存在下可以与 Br2发生取代反应 B装置丙中的试剂吸收反应产生的气体后得到的产物的密度均比水大 C最后收集的气体可以作为清洁燃料使用 D甲烷的二氯代物有 2 种 10.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如图所示,下列叙述不正确的是()AX、Y 的最高价氧化物都可以作耐火材料 BZ 的非金属性小于 W CY 的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水 DX 的单质可分别与 Z、W 的单质发生氧化还原反应 11.山梨酸是目前国际上公认的安全防腐剂。山梨酸可由山梨醛经如下过程合成:下列有关说法正确的是()A山梨酸与 CH2=C
4、HCOOH 互为同系物 B山梨酸能发生取代、氧化、还原和加成反应 C与山梨酸含有相同官能团且含一个五元环的山梨酸的同分异构体有 5 种 D山梨酸分子中处在同一平面的原子最多有 13 个 12.以铁和石墨为电极电解酸性废水,可将废水中的 PO34 以 FePO4形式除去,其装置如图所示。已知:常温下,Ksp(FePO4)1.31022;一般认为溶液中某离子浓度小于 1105 molL1时,该离子已除尽。下列说法不正确的是()A电解过程中,PO34 向铁极迁移 B电路中有 6 mol 电子通过时理论上最多除去 2 mol PO34 C在该装置中,铁的电势高于石墨 D当废水中 c(Fe3)11015
5、 molL1时,PO34 已除尽 13.t时,AgCl(s)与 AgI(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡,相关离子浓度的关系如图所示。下列说法正确的是()A曲线 Y 表示lg c(Ag)与lg c(Cl)的变化关系 Bt时,向 Z 点对应的溶液中加入蒸馏水,可使溶液变为曲线 X 对应的饱和溶液 Ct时,AgCl(s)I(aq)AgI(s)Cl(aq)的平衡常数 K1103 Dt时,向浓度均为 0.1 molL1的 KI 与 KCl 混合溶液中加入 AgNO3溶液,当 Cl刚好完全沉淀时,此时 c(I)11011 molL1 二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 2628 题为必考题,每道
6、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)金属钼在工业和国防建设中有重要的作用。钼(Mo)的常见化合价为6、5、4。由钼精矿(主要成分是 MoS2)可制备单质钼和钼酸钠晶体(Na2MoO42H2O),部分流程如图 1 所示:已知:钼酸微溶于水,可溶于碱液和氨水。回答下列问题:(1)钼精矿焙烧时,每有 1 mol MoS2反应,转移电子的物质的量为 。(2)钼精矿焙烧时排放的尾气对环境的主要危害是 ,请你提出一种实验室除去该尾气的方法_。(3)操作 2 的名称为 。由钼酸得到 MoO3 所用到的硅酸盐材料仪器的名称是 。(4)
7、操作 1 中,加入碳酸钠溶液充分反应后,碱浸液中 c(MoO24 )0.80 molL1,c(SO24 )0.04 molL1,在结晶前需加入 Ba(OH)2固体以除去溶液中的 SO24 。当 BaMoO4开始沉淀时,SO24 的去除率是 。Ksp(BaSO4)1.11010、Ksp(BaMnO4)4.0108,溶液体积变化可忽略不计(5)焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉,图 2 为各炉层固体物料的物质的量的百分数()。x 。焙烧炉中也会发生 MoS2与 MoO3反应生成 MoO2和 SO2的反应,若该反应转移 6 mol 电子,则消耗的氧化剂的化学式及物质的量分别为 、。27.(14 分)氢
8、氧化铈Ce(OH)4被广泛用于气敏传感器、燃料电池、催化剂等领域。实验室以精选的氟碳铈矿(主要成分为 CeFCO3)为原料制备氢氧化铈的一种工艺流程如下:回答下列问题:(1)“煅 烧”可 在 _(填 仪 器 名 称)中 进 行,主 要 反 应 的 化 学 方 程 式 为_;除“粉碎”外,还可以加快“煅烧”速率的措施有_(只答一点即可)。(2)实验室制取氧气。氧气的发生装置可以选择如图中的_(填大写字母)。欲收集一瓶干燥的氧气,选择上图中的装置,按气流方向的连接顺序为:氧气的发生装 置 _(填 小 写 字 母);检 验 氧 气 已 收 集 满 的 操 作 和 现 象 为_。(3)“酸浸”时,温度
9、不能过高的原因为_;若用盐酸代替双氧水、H2SO4的不足之处为_;该步骤不能使用陶瓷容器的原因为_。(4)“氧化”反应的化学方程式为_。28(15 分)对甲烷和 CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合 CO2重整反应有:反应():2CH4(g)O2(g)2CO(g)4H2(g)H71.4 kJmol1 反应():CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H247.0 kJmol1(1)写出表示 CO 燃烧热的热化学方程式:_ _。(2)在两个体积均为 2 L 的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应():C
10、H4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)(不发生其他反应),CO2的平衡转化率如下表所示:容器 起始物质的量(n)/mol CO2的平 衡转化率 CH4 CO2 CO H2 0.1 0.1 0 0 50%0.1 0.1 0.2 0.2/下列条件能说明反应达到平衡状态的是_。A.v 正(CH4)2v 逆(CO)B容器内各物质的浓度满足 c(CH4)c(CO2)c2(CO)c2(H2)C容器内混合气体的总压强不再变化 D容器内混合气体密度保持不变 达到平衡时,容器、内 CO 的物质的量的关系满足:2n(CO)_n(CO)(填“”“”或“”)。(3)将一定量的甲烷和氧气混合完成反应(),其他条
11、件相同,在甲、乙两种不同催化剂作用下,相同时间内测得 CH4转化率与温度变化关系如图所示。c 点_(填“可能”“一定”或“一定未”)达到平衡状态,理由是 _ _。(4)CO2也可通过催化加氢合成乙醇,其反应原理为 2CO2(g)6H2(g)C2H5OH(g)3H2O(g)H0。设 m 为起始时的投料比,即 m n(H2)n(CO2)。通过实验得到下列图像:图甲中投料比相同,温度从高到低的顺序为 。图乙中 m1、m2、m3从大到小的顺序为 。图丙表示在总压为 5 MPa 的恒压条件下,且 m3 时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。T4温度时,该反应压强平衡常数 Kp的计算式为 (用平
12、衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数,代入数据,不用计算)。(二)选考题:共 15 分。请学生从给出的 2 道题中任选一题作答。如果多做,则按所做第一题计分。35.选修 3:物质结构与性质(15 分)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为 FeSmAsFO 组成的化合物。回答下列问题:(1)元素 As 与 N 同族。预测 As 的氢化物分子的立体结构为 ,其沸点比 NH3的 (填“高”或“低”),其判断理由是_。(2)Fe 成为阳离子时首先失去 轨道电子,Sm 的价层电子排布式 4f66s2,Sm3价层电子排布式为 。(3)比较离子半径:F O2(填“大于”“等
13、于”或“小于”)。,(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图 1 所示。晶胞中 Sm 和 As 原子的投影位置如图 2 所示。图中 F和 O2共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用 x 和 1x 代表,则该化合物的化学式表示为 ;通过测定密度 和晶胞参数,可以计算该物质的 x值,完成它们关系表达式:gcm3。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,称作原子分数坐标,例如图 1 中原子 1 的坐标为(12,12,12),则原子 2 和 3 的坐标分别为 、。36.选修 5:有机化学基础(15 分)佛罗那可用于治疗新生儿高胆红素血症。以甲苯为原料制备佛罗那的合成路线如图
14、所示:回答下列问题:(1)D 的名称是 ,B 中官能团的名称为 。(2)写出 H 的结构简式:_。(3)结构中不含碳碳双键,有六个碳原子在同一条直线上的 B 的同分异构体的结构简式有 种(不考虑立体异构),写出其中一种结构的结构简式:_ _ _。(4)H佛罗那的反应类型为 。(5)写出 FG 的化学方程式:_ _。(6)参照上述合成路线,设计以丙二酸、乙醇和氯乙烷为原料合成乙基丙二酸的合成路线(无机试剂任选)。“732”标准卷(四)7解析:纸张的原料是木材等植物纤维,所以其主要成分是纤维素,不是碳纤维,故 A错误;瓷器的原料是黏土,是硅酸盐,不是石灰石,故 B 错误;与磁铁的磁性有关,则司南中
15、的“杓”含 Fe3O4,故 C 错误;聚乙烯纤维属于合成高分子材料,属于有机高分子化合物,故 D 正确。答案:D 8解析:本题考查阿伏加德罗常数在化学计量中的应用,意在考查考生的简单化学计算能力。本题通过设计 NA 的相关计算,体现了“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。浓盐酸与 MnO2反应制备氯气时,因为浓盐酸易挥发,以及反应过程中盐酸浓度变小,该反应会自动停止,所以最终生成 Cl2的个数应该小于 0.1NA,A 错误;活泼金属钠与 0.1 mol O2完全反应生成 Na2O2时,转移 0.2NA个电子,B 错误;水(D182 O)的物质的量未知,无法计算出其含有中子的数目,C 错误;
16、金刚砂与金刚石结构相似,40.0 g 金刚砂(SiC)含有共价键的数目为 4NA,D 正确。答案:D 9解析:加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯,冷却时乙中试管得到苯与甲苯,在催化剂存在下可以与 Br2发生取代反应,故 A 正确;在丙中乙烯、丙烯与溴发生加成反应得到氯代烃,产物的密度均比水大,故 B 正确;最后收集的气体为氢气、甲烷,均具有可燃性,可作燃料,故 C 正确;甲烷是正四面体结构,四个氢原子相同,二氯代物一种,故 D 错误。答案:D 10解析:依据题图可知元素 X、Y、Z、W 分别为 Mg、Al、N、O,氧化镁和氧化铝的熔点都较高,都可作耐火材料,A 项正确
17、;同一周期主族元素从左到右,非金属性逐渐增强,O的非金属性强于 N 的,B 项正确;氢氧化铝不能溶于稀氨水,C 项错误;镁能分别与氮气、氧气发生氧化还原反应,D 项正确。答案:C 11解析:A 项,互为同系物的两种有机化合物必须符合两点:所含官能团的种类和数目均相同;在分子组成上相差 1 个或若干个 CH2原子团;据此可以判断题给两种有机物不属于同系物,错误。B 项,山梨酸含有碳碳双键,能发生加成反应,其中与 H2的加成反应也属于还原反应,含有羧基,可以和乙醇发生取代反应,另外该有机物燃烧发生氧化反应,正确。C 项,符合条件的有机物有共 3 种,错误。D 项,山梨酸的结构式为,由于单键可以旋转
18、,故最多有 14 个原子共平面,错误。答案:B 12解析:利用 Fe3沉淀 PO34 ,铁为阳极,石墨为阴极,故 a 极为正极,b 极为负极。在电解池中,阴离子向阳极迁移,即 PO34 向铁极迁移,A 项正确;铁极的电极反应式为 Fe2e=Fe2,O2 氧化 Fe2生成 Fe3,废水中发生的总反应为 4Fe2O24H4PO34 =4FePO42H2O,则电路中通过 6 mol 电子时理论上最多除去 3 mol PO34 ,B 项错误;在电解池中,阳极的电势高于阴极,故铁的电势高于石墨,C 项正确;当 c(Fe3)11015 molL1时,c(PO34 )1.3107 molL1K,反应逆向进行
19、,即不是平衡状态,故 B 错误;反应 CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)是气体体积变化的反应,反应进行时气体总物质的量发生变化,容器中压强也发生变化,所以容器内混合气体的总压强不再变化的状态是平衡状态,故 C 正确;反应体系中各物质均为气体,则混合气体的质量 m 不变,恒温恒容条件下 V 不变,根据 气体总质量容器体积 可知,容器内密度始终不变,所以容器内混合气体密度保持不变的状态不一定是平衡状态,故 D 错误。恒温恒容条件下,0.1 mol CH4(g)、0.1 mol CO2(g)、0.2 mol CO(g)、0.2 mol H2(g)的反应体系等效于 0.2 mol CH4
20、(g)、0.2 mol CO2(g)的反应体系,若二者达到等效平衡,则 2n(CO)n(CO),但实际上 0.2 mol CH4(g)、0.2 mol CO2(g)的反应体系相当 2 个容器 I 的体系合并后压缩,则平衡逆向移动、CO 物质的量减小,所以 2n(CO)n(CO)。(3)同温度下甲催化剂对应的转化率高于乙催化剂对应的转化率,即同温度下 CH4的转化率不相同,则在催化剂乙作用下,图中 c 点处 CH4的转化率一定不是该温度下的平衡转化率,即 c 点一定未达到平衡状态。(4)正反应放热,温度越高,二氧化碳的平衡转化率越小,所以温度从高到低的顺序为 T3T2T1。增大 n(H2),平衡
21、正向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,所以 m1m2m3。升高温度,平衡逆向移动,二氧化碳和氢气的含量增大,乙醇、水的含量减少,乙醇的含量是小于水的,所以曲线 d 代表的物质为乙醇,曲线 c 代表水,曲线 a 代表 H2,曲线 b 代表 CO2,平衡常数 Kpp(C2H5OH)p3(H2O)p2(CO2)p6(H2),p(CO2)18 5 MPa,p(H2)38 5 MPa,p(C2H5OH)18 5 MPa,p(H2O)38 5 MPa,Kp 185 MPa 385 MPa3185 MPa2385 MPa6。答案:(1)CO(g)12 O2(g)=CO2(g)H282.7 kJmol1(2)C
22、 (3)一定未 催化剂不会改变平衡转化率,乙催化剂 c 点未与甲催化剂同样温度的点相交,转化率不相同,说明 c 点一定未达到平衡状态(4)T3T2T1 m1m2m3 185 MPa 385 MPa3185 MPa2385 MPa6 35解析:(1)等电子体结构相似,AsH3 和 NH3 为等电子体,二者结构相似,氨气分子为三角锥形,根据氨气分子空间构型判断 AsH3空间构型为三角锥形;能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高,NH3 分子间形成氢键、AsH3 分子间不能形成氢键,所以熔沸点:NH3AsH3;(2)Fe 失去电子生成阳离子时电子从外到内依次失去,Fe 原子最外层电子属于 4s 轨道,所
23、以成为阳离子时首先失去 4s 轨道电子,Sm 的价层电子排布式 4f66s2,该原子失去电子生成阳离子时应该先失去 6s 电子,后失去 4f 电子,Sm3价层电子排布式为 4f5;(3)电子层结构相同的离子,离子半径随着原子序数增大而减小,F和 O2电子层结构相同且原子序数 FO,则离子半径 F小于 O2;(4)该晶胞中 As 原子个数412 2、Sm 原子个数412 2、Fe 原子个数1414 2、F和 O2离子总数818 212 2,则该晶胞中 As、Sm、Fe、F和 O2离子总数个数之比22221111,如果 F个数为 x,则 O2个数为 1x,所以该化合物化学式为 SmFeAsO1xF
24、x;该晶胞体积(a1010a1010c1010)cm3a2c10 30 cm3,晶 体 密 度 mV MNA2V 28116(1x)19xNA2a2c1030 gcm 3 228116(1x)19xa2cNA1030 gcm3,图 1 中原子 1 的坐标为12,12,12 ,则原子 2 在 x、y、z 轴上投影分别位于12、12、0,原子 3 在 x、y、z 轴上的投影分别为 0、0、12,所以 2、3原子晶胞参数分别为12,12,0 、0,0,12 。答案:(1)三角锥形 低 NH3分子间存在氢键 (2)4s 4f5(3)小于(4)SmFeAsO1xFx 228116(1x)19xa2cNA
25、1030 12,12,0 0,0,12 36解析:对比 A、C 的结构,结合 B 的分子式,可知 A 在光照条件下与氯气发生取代反应生成 B,B 发生取代反应生成 C,故 B 为。C 发生水解反应生成 D,D 先发生取代反应,再与碳酸氢钠反应生成 E。对比 E、G 的结构,结合反应条件可知,E 中氯原子被CN 取代后水解为COOH,酸性条件下COONa 也转化为COOH 后生成 F,F 与乙醇发生酯化反应生成 G,故 F 为。对比 G 与佛罗那的结构,结合 H 的分子式、反应条件可知,G 中连接苯环的碳原子上的 H 原子被CH2CH3取代生成 H,H 发生取代反应生成佛 罗 那 并 同 时 有
26、 乙 醇 生 成,故 H 为;(1)D 的 结 构 简 式 为,则 D 的名称是苯乙酸;B 为,B 中官能团的名称为氯原子。(2)对比 G 与佛罗那的结构,结合 H 的分子式、反应条件可知,G 中连接苯环的碳原子上的 H 原子被CH2CH3取代生成 H,H 发生取代反应生成佛罗那同时有乙醇生成,故 H 为。(3)结构中不含碳碳双键,有六个碳原子在同一条直线上的 B()的同分异构体的结构简式有:CH3CCCCCH2CH2Cl、H3CCH2CCCCCH2Cl、CH3CHClCCCCCH3,共 3 种。(6)HOOCCH2COOH与乙醇反应生成C2H5OOCCH2COOC2H5,再与氯乙烷反应生成,最后在酸性条件下水解生成。答案:(1)苯乙酸 氯原子(2)(3)3 CH3CCCCCH2CH2Cl、H3CCH2CCCCCH2Cl、CH3CHClCCCCCH3(任意 1 种)(4)取代反应(5)(6)