1、黄山市2021届高中毕业班第一次质量检测理科综合能力测试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 N-14 C-12 O-16 Co-59 Ag-108第卷(选择题)一、选择题:本题共7个小题,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。1. “白墙黛瓦马头墙,回廊挂落花格窗”是传统徽派建筑特色,下列有关说法正确的是( )A. 建房
2、所用的“黛瓦”的青黑色是因为含有氧化铁的缘故B. 建房所用的青砖和日常陶瓷的主要成分均为碳酸盐C. 建房所用的木头主要成分是纤维素,纤维素和淀粉互为同分异构体D. 马头墙又称“封火墙”,主要作用之一是防火【答案】D【解析】【分析】【详解】A建房所用的“黛瓦”的青黑色是因为含有氧化亚铁的缘故,故A错误;B日常陶瓷的主要成分为硅酸盐,故B错误;C纤维素和淀粉的聚合度n值不同,不互为同分异构体,故C错误;D高高的马头墙能在相邻民居发生火灾的情况下,起着隔断火源的作用,达到防火的目的,故D正确;故选D。【点睛】马头墙又称风火墙、防火墙、封火墙,是赣派建筑的重要特色,在中国传统民居建筑流派中扮演重要角色
3、,特指高于两山墙屋面的墙垣,也就是山墙的墙顶部分,因形状酷似马头,故称“马头墙”,马头墙是以其形命名,既可以是两幢房子之间的防火墙,也可以是一般山墙。2. 铑配合物离子Rh(CO)2I2-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。下列叙述错误的是( )A. CO也是该反应的催化剂B. 反应过程中Rh的成键数目有变化C. CH3I是反应中间体D. 存在反应CH3COI+H2O=CH3CO2H+HI【答案】A【解析】【分析】【详解】A由图示可知:在反应过程中CO参加了反应,但反应后未产生CO,因此CO不是该反应的催化剂,A错误;B由图可知Rh的化合物的成键数目变化为:46564,可见反应过程中Rh的成键
4、数目有变化,B正确;C由图可知铑的配合物离子 会分解产生CH3COI和 ,CH3COI与H2O反应产生CH3CO2H和HI,HI与CH3OH反应产生CH3I和H2O,CH3I再与反应产生,故CH3I是该反应的中间体,C正确;D由图可知铑的配合物离子 会分解产生CH3COI和 ,CH3COI与H2O反应产生CH3CO2H和HI,CH3COI与H2O反应产生CH3CO2H和HI的方程式为:CH3COI+H2O=CH3CO2H+HI,D正确;故合理选项是A。3. 吡啶()也是一种芳香化合物(类似于苯),2乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如下路线合成。下列叙述不正确的是( )A.
5、MPy除本身另有3种芳香同分异构体B. EPy是乙醇的同系物C. VPy分子中所有原子可能共平面D. 反应的反应类型是加成反应【答案】B【解析】【分析】【详解】AMPy的分子式为C6H7N,如果其同分异构体结构中有苯环,则取代基只能是氨基,只有一种同分异构体,即,不含苯环的有、,共3种,故A正确;B乙醇为饱和一元醇,乙醇的同系物只能含一个羟基,分子组成相差一个或若干个CH2原子团,由EPy的化学组成可知其不是乙醇的同系物,故B错误;C由VPy分子结构可知,该分子中含有平面结构和碳碳双键平面结构,环与侧链由碳碳单键相连,由于碳碳单键可以旋转,这两个平面可能重合,所以VPy分子中所有原子可能共平面
6、,故C正确;D反应甲醛中碳氧双键断裂,氧原子接氢原子,碳原子与甲基碳原子结合,属于加成反应,故D正确;答案选B。4. 物质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池称为浓差电池。如下图是由Ag电极和硝酸银溶液组成的电池(c1XB. Z的氧化物对应的水化物是一种一元强酸C. 由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物的水溶液可能呈酸性D. ZX3可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红【答案】C【解析】【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,W能形成+1价阳离子,则W是Na元素;X、W为同族,则X为H元素;根据形成共价键数,Z形成3个共价键、Y形成4个共价键、Q形成2个共价键,Q核外最外层电子
7、数与Y核外电子总数相同,则Y是C元素、Z是N元素、Q是O元素。【详解】A.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,则元素非金属性的顺序为O(Q)N(Z)C(Y),故A错误;B.氮元素的氧化物对应的水化物不一定是一元强酸,如亚硝酸为弱酸,故B错误;C.由H、C、O、Na四种元素能形成化合物NaHC2O4,NaHC2O4在溶液中电离大于水解,使溶液呈酸性,故C正确;D.氨气的水溶液呈碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D错误;故选C。7. 室温下,在25 mL某浓度的NaOH溶液中,逐滴加入0.1 molL-1醋酸,滴定曲线如图所示。则下列说法正确的是( )A. 从A点到B点的过程中,溶液的导电能力
8、几乎不变B. a点对应的体积值等于25 mLC. C点时,c(Na+)c(CH3COO-)c(H+)c(OH-)D. D点时,c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)【答案】D【解析】【分析】【详解】A开始滴定时溶液pH=13,则c(OH-)=0.1 mol/L,向其中滴加0.1 mol/L的醋酸,发生反应:NaOH+CH3COOH=CH3COONa+H2O,可见溶液中导电离子数目不变,但溶液的体积逐渐增大,使溶液中自由移动的离子浓度减少。离子浓度越小,溶液的导电能力就越弱,因此从A点到B点的过程中,溶液的导电能力逐渐减弱,A错误;B向25 mL0.1 mol/
9、LNaOH中滴加0.1 mol/L醋酸溶液,若恰好反应产生CH3COONa,反应消耗醋酸溶液25 mL,此时CH3COONa溶液呈碱性,而a点溶液呈中性,说明酸过量,因此醋酸溶液的体积大于25 mL,B错误;C溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),C点溶液pH7,溶液显酸性,说明溶液中c(H+)c(OH-),因此离子浓度c(CH3COO-)c(Na+),盐电离产生的离子浓度大于弱电解质电离产生的离子浓度,故离子浓度大小关系为:c(CH3COO-)c(Na+)c(H+)c(OH-),C错误; DD点加入的醋酸溶液的体积为NaOH体积的二倍,二者浓度相等
10、,因此该点溶液为等物质的量的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,存在物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),也存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),将+2,整理可得:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH),D正确;故合理选项是D。8. 治理氮氧化物(NOx)的污染是化学研究的重要课题之一。I.NO能被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,利用下列装置模拟该反应。已知:浓硝酸可将NO氧化为NO2;NaOH溶液能与NO2反应,不与NO反应。(1)打开A装置分液漏斗活塞,烧瓶中观察到的实验现
11、象有:铜片表面出现无色气泡,铜片逐渐变小、_、烧瓶中溶液由无色变为蓝色。(2)上述装置接口的连接顺序为:a_ghbcd(按气流方向,用小写字母表示)_。(3)装置B的作用是_。(4)装置E中反应的化学方程式为_。II.已知:(NOx)能与Na2O2反应;NO2和Na2O2都有较强氧化性。为探究NO2与Na2O2反应的产物,提出如下假设:假设NO2氧化Na2O2;假设Na2O2氧化NO2甲同学设计如图所示实验装置:请回答下列问题:(5)甲乙两同学对假设分别进行了验证:实验操作现象结论甲同学待试管G中收集满气体,向其中加入适量Na2O2粉末,塞紧塞子,轻轻振荡试管,观察现象;并将带火星的木条迅速伸
12、进试管,观察。红棕色气体迅速消失;木条复燃假设正确乙同学在F、G之间增加一个M洗气瓶,目的是_,重复甲同学的实验操作。红棕色气体迅速消失,带火星的木条未复燃假设正确请做出正确判断,写出NO2和Na2O2反应的化学方程式_。(6)图中单向阀在实现气体单向流通的同时,还有一个作用是_。【答案】 (1). 烧瓶上部空间由无色逐渐变为浅红棕色,随着反应的进行又逐渐变为无色 (2). feji (3). 将NO氧化为NO2,进而被NaOH溶液吸收,防止污染环境 (4). 2NO+2Fe2FcO+N2 (5). 干燥NO2气体 (6). 2NO2+2Na2O2=2NaNO3 (7). 防止NaOH溶液倒吸
13、【解析】【分析】实验目的是NO与铁粉的反应,实验原理是2NO2Fe2FeON2,装置A制备NO,烧瓶中有空气,部分NO被氧化成NO2,利用NO2与水反应生成NO,将A中产生的气体,通入D装置,因为灼热的铁能与水蒸气发生反应,因此需要将NO中的水蒸气除去,即再通过干燥管,获得纯净的NO,再通入E中进行反应,NO有毒,必须进行尾气处理,NO不能被氢氧化钠吸收,因此需要利用浓硝酸将NO氧化成NO2,再通入氢氧化钠溶液中,除去尾气,据此分析;【详解】(1)铜与稀硝酸发生反应生成Cu(NO3)2、NO、H2O,烧瓶中有空气,NO与O2反应生成NO2,观察的现象是铜片逐渐溶解、有气泡冒出、烧瓶上部有浅红棕
14、色气体,随着反应的进行气体变为无色、烧瓶中溶液变为蓝色;故答案为烧瓶上部空间由无色逐渐变为浅红棕色,随着反应的进行又逐渐变为无色;(2)根据上述分析,连接顺序是afejig(或h)h(或g)bcd;故答案为feji;(3)根据上述分析,以及题中所给信息,装置B的作用是将多余NO转化成NO2,便于被氢氧化钠溶液吸收,防止污染环境;故答案为将NO氧化为NO2,进而被NaOH溶液吸收,防止污染环境;(4)装置E中NO被Fe还原成N2,本身被氧化成FeO,即反应的方程式为2NO2Fe2FeON2;故答案为2NO2Fe2FeON2;(5)F中产生的NO2中混有水蒸气,Na2O2能与水反应产生O2,干扰N
15、O2与Na2O2的反应,M洗气瓶的作用是吸收NO2中的水蒸气,干燥NO2;甲同学操作中没有干燥NO2,可能H2O与Na2O2反应生成O2,使带火星的木条复燃,甲同学的结论不正确,乙同学的是干燥的NO2与Na2O2,红棕色气体消失,带火星木条没有复燃,没有O2产生,推出NO2被Na2O2氧化,即反应方程式为2NO22Na2O2=2NaNO3;故答案为干燥NO2气体;2NO22Na2O2=2NaNO3;(6)单向阀实现气体单向流通,还可以防止NaOH溶液倒吸;故答案为防止NaOH溶液倒吸。9. 2020年12月17日,中国探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功。嫦娥五号锂离子蓄电池选用了比能量更高的钴酸
16、锂(LiCoO2)正极材料和石墨负极材料。钴是一种稀有的贵重金属,废旧锂离子电池电极材料的回收再生意义重大,钴酸锂回收再生流程如图:(1)用H2SO4酸浸时,通常需添加30%的H2O2以提高浸出效率,写出相应反应的化学方程式:_。(2)用盐酸代替H2SO4和H2O2,浸出效率也很高。但工业上不使用盐酸,主要原因是会产生有毒、有污染的气体_(填化学式)。(3)其他条件不变时,相同反应时间,随着温度升高,含钴酸锂的固体滤渣在H2SO4和30%的H2O2混合液中的浸出率如下表所示,请分析80时钴的浸出率最大的原因:_。反应温度/60708090钴的浸出率/%8890.59391(4)已知常温下草酸K
17、a1=5.610-2,Ka2=1.510-4,Ksp(CoC2O4)=4.010-6,求常温下Co2+与草酸反应生成CoC2O4沉淀的平衡常数K=_。(5)高温下,在O2存在时,纯净的CoC2O4与Li2CO3再生为LiCoO2的化学方程式为_。(6)在空气中煅烧CoC2O4生成钴的氧化物和CO2,若测得充分煅烧后固体的质量为3.615g,CO2的体积为2.016L(标准状况),则钴的氧化物的化学式为_。【答案】 (1). 2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2 (2). Cl2 (3). 在80之前,浸出率随温度的升高而升高,是因为温度升高,反应速
18、率增大;80之后,H2O2的分解速率大于H2O2被氧化的速率,使得浸出率下降 (4). 2.1 (5). 4CoC2O4+2Li2CO3+3O24LiC2O4+10CO2 (6). Co3O4【解析】【分析】本实验欲将从实验剩余的残渣中提纯钴酸锂,设计了如下实验,首先将含有钴酸锂的滤渣用酸浸泡,使其中的Li+、Co2+转移到溶液中;随后向含有两种离子的溶液中加入草酸并调节溶液pH,是Co2+转化为CoC2O4得到沉淀和含有Li+的滤液,向滤液中加入碳酸钠使Li+转化为Li2CO3沉淀;最后将得到的CoC2O4和Li2CO3提纯出来混合高温煅烧得到LiCoO2,据此答题。【详解】(1)酸浸过程中
19、常添加30%的H2O2以提高浸出效率,H2O2的加入可以将CoO变成Co2+,涉及的反应方程式为2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+4H2O+O2;(2)HCl中Cl-可以失电子生成Cl2,Cl2有毒,可以污染空气,因此不用盐酸代替硫酸和过氧化氢;(3)从表中可以看出,当温度小于80时,Co的浸出率随温度的升高而升高,但温度高于80时,Co的浸出率有所下降,这是因为:温度升高,反应速率增大,但当温度大于80之后,H2O2的分解速率大于H2O2被氧化的速率,使得浸出率下降;(4)Co2+与草酸反应生成CoC2O4的离子方程式为Co2+H2C2O4=CoC2O4+2
20、H+,反应的平衡常数表达式K=,由草酸的电离平衡常数Ka1、Ka2和草酸钴的沉淀溶解平衡常数Ksp可以导出该反应的平衡常数,K=2.1;(5)高温下,CoC2O4、Li2CO3和O2反应生成LiCoO2的反应方程式为4CoC2O4+2Li2CO3+3O24LiC2O4+10CO2;(6)高温下,CoC2O4煅烧生成Co氧化物和CO2,标准状况下,2.016L CO2的物质的量n=0.09mol,由化学式可知CoC2O4中n(Co)=0.09mol=0.045mol,则氧化物中n(O)=0.06mol,氧化物中钴、氧物质的量比为n(Co)n(O)=0.045mol0.06mol=34,由化学式中
21、各原子的物质的量比等于原子个数比可得钴氧化物的化学式为Co3O4。10. 碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:(1)向碘水中加入四氯化碳后充分振荡,静置后的现象是_。(2)已知反应H2(g)+I2(g)=2HI(g),该反应中相关化学键的键能数据如表所示:共价键H-HI-IH-I键能/kJmol1436151299则该反应的H=_kJmol1。下列叙述能说明上述反应已达到平衡的是_。a.单位时间内生成nmolH2,同时生成nmolHIb.温度和体积一定时,HI浓度不再变化c.温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化d.温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化(3)Na
22、HSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3(IO被还原成I-)氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,写出I2析出时发生反应的离子方程式:_。依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率,将浓度均为0.020molL-1NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合,记录1055间溶液变蓝时间,55时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。图中a点对应的NaHSO3反应速率为_molL-1s-1。b、c两点对应的NaHSO3反应速率v(b)_v(c)(填“”、“=”、“”)。(4)在1L真空密闭容器中加入amolNH4I固体,t时发生如下反应:NH4I(s
23、)=NH3(g)+HI(g)2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)2HI(g)=I2(g)+H2(g)达平衡时,体系中n(HI)=bmol,n(I2)=cmol,n(H2)=dmol,则n(N2)=_mol,t时反应的平衡常数K值为_(用字母表示)。【答案】 (1). 液体分为两层,上层为浅黄色(或无色),下层为紫色 (2). -11 (3). bc (4). IO+5I-+6H+=3I2+3H2O (5). 510-5 (6). PLi (4). CCl4、SiF4、POCl3等 (5). 4 (6). B、C (7). 电负性NP,成键电子对离中心原子越近,成键电子对间的排斥力越大,键角
24、越大 (8). 8 (9). (10). 【解析】【分析】【详解】(1)Co是第27号元素,Co简化电子排布式为:Ar3d74s2 ,Co3+是失去三个电子先失去最外层那么Co3+的价电子排布图为;基态磷原子核外有15个电子,每个电子的运动状态均不同;故答案为 :;15。(2)非金属性越强电负性越大则OPLi;故答案为:OPLi。(3) 等电子体指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,PO为5原子8电子,与之为等电子体的可为CCl4、SiF4、POCl3等; C、Si、P为中心原子,且无孤电子对,价层电子对数等于中心原子与周围原子形成的键,均为4;故答案为:CCl4、SiF4、POCl3等
25、;4。(4) 无水硫酸铜溶于水形成五水硫酸铜,带有结晶水,所以硫酸铜稀溶液中有配位键、共价键、氢键、范德华力,没有金属键和离子键; 故答案为:B、C。(5) N的电负性大于P,NH3中N H键的键长比PH3中P H键的键长要短,所以在NH3中成键电子对更靠近N,排斥力更大,以致键角更大;故答案为:电负性NP,成键电子对离中心原子越近,成键电子对间的排斥力越大,键角越大。(6)从图Li2O晶胞的结构可以看出晶胞中的Li+的个数为8个,顶点有8个O2-,面心有6个O2-,晶胞中O2-的个数为86=4,以面心O2-为例,需要8个Li+给它配位;1mol晶胞中有4molLi2O,因此=;将晶胞切割成以
26、Li+为中心,O2-为顶点的小晶胞,两个O2-的距离为,两个O2-的中心点距离Li+的距离为,则O2-和Li+的最短距离等于;故答案为:8;。12. 奴佛卡因是口腔科局麻用药,某兴趣小组以甲苯和乙烯为主要原料,采用以下合成路线进行制备。已知:苯环上有羧基时,新引入的取代基连在苯环的间位。请回答下列问题:(1)B的名称_,C中官能团的名称_。(2)F的结构简式_,反应的反应条件_。(3)下列有关反应的说法正确的是:_。(填标号)A步骤和可以互换;B1 mol H物质最多和4 mol氢气发生加成反应;C步骤共有2个取代反应;DE中所有原子处于同一平面。(4)写出AB的反应方程式_。(5)写出两种同
27、时符合下列条件的B的同分异构体_、_。红外光谱检测分子中含有醛基;1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。(6)参照上述路线,写出以苯和为原料制取的合成路线图_。【答案】 (1). 对硝基甲苯或4-硝基甲苯 (2). 硝基、羧基 (3). HOCH2CH2N(C2H5)2 (4). 浓硫酸、加热 (5). C (6). +HNO3+H2O (7). 或 (8). 或 (9). 【解析】【分析】A是,与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生苯环上甲基对位上的取代反应产生B:,B与酸性KMnO4溶液发生氧化反应产生C:;D是CH2=CH2,CH2=CH2发生催化氧化产生E:,E与
28、NH(C2H5)2反应产生F:HOCH2CH2N(C2H5)2,C与F在浓硫酸催化下,加热,发生酯化反应产生G:,G与Fe、HCl发生还原反应产生H:。【详解】(1)B结构简式是,名称为对硝基甲苯或4-硝基甲苯;C结构简式是,其中含有的官能团为硝基、羧基;(2)根据上述分析可知F是HOCH2CH2N(C2H5)2;反应是与HOCH2CH2N(C2H5)2在浓硫酸催化下,加热发生酯化反应产生G:,故反应的反应条件是浓硫酸、加热;(3)A反应是取代反应(也是硝化反应),反应是氧化反应,甲基是邻对位取代基,取代的NO2在苯环上甲基的对位,然后将甲基氧化为COOH;若先发生反应,后发生反应,则是CH3
29、先发生氧化反应变为COOH,然后再发生硝化反应,但COOH 为间位取代基,NO2取代COOH的苯环上的间位,就不能得到,故步骤和不可以互换,A错误;BH分子中含有的酯基具有特殊的稳定性,不能与H2发生加成反应;只有苯环能够与H2发生加成反应,所以1 mol H物质最多和3 mol氢气发生加成反应,B错误;C在步骤的反应中,是取代反应,是氧化反应,是开环反应,因此在步骤中共有2个取代反应,C正确;DE中含有2个饱和碳原子,具有甲烷的四面体结构,因此该物质分子中不可能所有原子处于同一平面,D错误;故合理选项是C;(4)A与浓硝酸、浓硫酸混合加热,发生取代反应产生对硝基甲苯和水,则AB反应方程式为:+HNO3+H2O;(5)B是,其同分异构体符合条件:红外光谱检测分子中含有醛基;1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子,说明苯环上有2个处于对位的取代基,则其可能的结构为、,可任意写出其中的2种;(6)苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生,与Fe、HCl发生还原反应产生,与发生开环反应产生,故以苯与为原料制取的流程图为:。