1、仿真模拟冲刺标准练(三)可能用到的相对原子质量:H1N14C12O16S32Cl35.5一、选择题: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化学是推动科技进步和现代社会文明的重要力量。下列有关说法错误的是()A制造“蛟龙号”潜水艇载人舱的钛合金是金属材料B天和核心舱舷窗使用的耐辐射石英玻璃的主要成分为Na2SiO3C利用化石燃料燃烧产生的CO2合成聚碳酸酯可降解塑料,有利于实现“碳中和”D我国“硅石墨烯锗晶体管”技术已获重大突破,C、Si、Ge都是主族元素2我国科学家首次在实验室中实现从二氧化碳到淀粉的全合成,合成路径如图所示。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
2、()A淀粉的分子式:(C6H12O6)n BDHA的最简式:CH2OC DCO2的比例模型:3NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A12 g金刚石中含有的碳碳单键数目为NAB1 L 0.5 molL1FeCl3溶液中Fe3的数目为0.5NAC1 L pH2的CH3COOH溶液中H数目为0.01NAD0.5 mol CH4与足量Cl2在光照条件下充分反应得到CH3Cl的数目为0.5NA4进行化学实验时应规范实验操作,强化安全意识。下列做法正确的是()A金属钠失火使用湿毛巾盖灭B酒精灯加热平底烧瓶时不垫石棉网CCCl4萃取碘水实验完成后的废液直接排入下水道中D制取硝基苯用到的试剂苯应与浓
3、硝酸分开放置并远离火源5下列有关不同价态含硫化合物的说法错误的是()A工业接触法制备硫酸涉及的转化为FeS2XYZB实验室制备乙炔中的硫化氢杂质可用M溶液除去C.黄铁矿的主要成分为FeS2,该化合物中阴阳离子个数比为11D硫在过量氧气中燃烧能够生成Y6下列说法错误的是()A水汽化和水分解两个变化过程中都破坏了共价键B酸性强弱:三氟乙酸三氯乙酸乙酸C基态碳原子核外有三种能量不同的电子D区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验7CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应:第一步:Fe*N2O=FeO*N2(慢)第二步:FeO*CO=Fe*CO2(快)其相对能量与反应历程如图所示,
4、下列说法错误的是()A在整个反应历程中,有极性键的断裂和生成B总反应的反应速率由第一步反应决定C两步反应均为放热反应DFeO和Fe均为反应的催化剂8下列离子方程式表示正确的是()A侯氏制碱法中制取NaHCO3:NaCO2NH3H2O=NaHCO3NHB用Na2CO3溶液预处理水垢中的CaSO4:COCa2=CaCO3C泡沫灭火器的灭火原理:2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2D用过量氨水吸收工业尾气中的SO2:NH3SO2H2O=NHHSO9黄芩素、野黄芩素和汉黄芩素在医药上均有广泛应用。黄芩素是“清肺排毒汤”的重要活性成分,三种物质的结构简式如图所示。下列说法正确的是()黄芩素野
5、黄芩素 汉黄芩素A三种物质互为同系物B都能发生氧化、取代、加成反应C汉黄芩素分子(C16H12O5)内共面的原子最多有30个D等量的三种物质与Na2CO3溶液充分反应,消耗Na2CO3的物质的量相同10定量实验是学习化学的重要途径。下列所示装置或操作能达到实验目的的是()ABCD测定未知Na2C2O4溶液的浓度测定硫酸铜晶体中结晶水的含量配制0.10 molL1NaOH溶液中和热的测定二、选择题: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。11Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号主族元素,Y的最外层电子数是电
6、子层数的3倍,Z、W为同周期相邻元素,R原子最内层电子数与最外层电子数相同,Y、W可形成,下列说法错误的是()AZ位于第三周期A族B能与稀硫酸反应,生成沉淀和气体C简单离子半径:ZY12氯化亚铜(CuCl)难溶于水和稀酸,可溶于Cl浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。在工业上可利用海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)制备CuCl,流程如图。下列说法错误的是()A步溶解过程中,硝酸铵是氧化剂,铜是还原剂B步反应的离子方程式是:2Cu2SO2ClH2O=2CuClSO2HC步包含了酸洗和水洗,酸洗时可采用稀硫酸或浓盐酸D步烘干过程中需要保持真空条件13我国科学家设计的一种甲酸(HCOOH)燃料
7、电池如图所示(半透膜只允许K、H通过),下列说法错误的是()A物质A可以是硫酸氢钾B左侧电极为电池负极,HCOO发生氧化反应生成HCOC该燃料电池的总反应为2HCOOHO22OH=2HCO2H2OD右侧每消耗11.2 L O2(标准状况),左侧有1 mol K通过半透膜移向右侧14汽车尾气中的NO和CO可在催化剂作用下生成无污染的气体而除去。在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO发生反应2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)HT1 B反应速度:v(C)w(E) D平衡常数:K(A)K(G)15已知联氨(N2H4)为二元弱碱,常温下联氨的水溶液中有:N2H4H2ON2HO
8、HK1;N2HH2ON2HOHK2。常温下向10 mL 0.1 molL1N2H4的水溶液中滴加0.1 molL1盐酸,混合溶液中含氮微粒的物质的量分数(X)随lg变化的关系如图所示:下列叙述正确的是()AK1108.0B常温下滴加5 mL盐酸时,混合溶液pH8C混合溶液中c(Cl)c(N2H)2c(N2H)时,滴加盐酸体积小于10 mLD常温下,当c(N2H)c(N2H)11时,溶液中c(H)0.1 molL1三、非选择题:本题共5小题,共60分。 16(11分)磷酸亚铁锂电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(除LiFePO4外,还含有Al箔、少量不溶
9、于酸碱的导电剂)中的资源,流程如图:已知碳酸锂在水中的溶解度:温度/020406080100溶解度/g1.541.331.171.010.850.72(1)步操作是粉碎废旧电极,其主要目的是_。(2)步加入过量NaOH溶液后,滤液1中存在的主要阴离子是_。(3)步浸取加入的氧化剂最佳选择是_。(填字母)AHNO3B酸性KMnO4CH2O2DNaClO3(4)浸出液中存在大量H2PO和HPO,从平衡移动的角度解释步中加入30% Na2CO3溶液沉铁的主要原理是_。(5)滤液2中c(Li)4 molL1,加入等体积的Na2CO3溶液后,Li的沉降率达到90%,母液中c(CO)_。溶液混合后体积变化
10、忽略不计,Ksp(Li2CO3)1.6103(6)为将Li2CO3粗品提纯,步使用_(填“热”或“冰”)水进行洗涤操作,理由是_。(7)工业上将回收的Li2CO3、FePO4粉碎与足量的炭黑混合高温灼烧再生制备LiFePO4,反应的化学方程式为_。17(12分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。某化学实验小组模拟工业生产路线,在实验室中制备高铁酸钾,其实验装置如图:已知:K2FeO4易溶于水,水溶液为紫色,微溶于浓KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在0 5 、强碱性溶液中较稳定。(1)仪器a的名称是_。(2)装置A中发生反应的离子方程式为_。(3
11、)装置B中试剂为_。(4)装置C中观察到溶液的颜色变化为_,发生主要反应的化学方程式为_,加入过量浓KOH溶液的原因是_。(5)有同学提出,装置C在制备K2FeO4时存在一定缺陷,改进的措施是_。(6)取C中洗涤并干燥后样品10 g,加入稀硫酸,收集到0.672 L气体(标准状况下)。则样品中高铁酸钾的质量分数约为_(计算结果保留三位有效数字)。18(13分)尿素CO(NH2)2是首个由无机物人工合成的有机物。(1)已知:2NH3(g)CO2(g)=NH2CO2NH4(s)H159.5 kJmol1NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)H2O(g)H116.5 kJmol1则氨气与二
12、氧化碳气体合成固态尿素和气态水的热化学方程式为_。(2)一定条件下,向容积恒定为2 L的密闭容器中加入0.10 mol CO2和0.40 mol NH3,发生反应2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(g),60 min达到平衡,反应中CO2的物质的量随时间变化如表所示:时间/min0206080n(CO2)/mol0.100.060.040.0460 min时,上述反应的平均反应速率v(CO2)_。NH3的平衡转化率为_。(3)一定条件下,恒容容器中,若原料气中的NH3和CO2的物质的量的比值x,发生反应2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(g),x与CO2
13、的平衡转化率()的关系如图1所示:随着x增大而增大的原因是_。若A点平衡时容器内总压强为p0 kPa,则上述反应的平衡常数Kp_。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数)(4)以惰性电极电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液可制取氢气,装置如图2所示。该装置阳极的电极反应式为_,若两极共收集到气体22.4 L(标准状况),则消耗的尿素的质量为_(忽略气体的溶解)。19(12分)我国硒含量丰富,含硒化合物与材料应用广泛。(1)某绿色农药结构简式为。该农药组成元素中,第一电离能由大到小的前三种元素是_(填元素符号),基态硒原子的价层电子排布式为_。该物质中,杂化轨道类型为sp2的原子有_(
14、填元素符号)。(2)碱金属的硒化物溶液能够溶解硒生成多硒化合物(M2Sex)。如多硒化钠Na2Se8,该物质中,化学键类型是_,Se原子之间形成的空间构型为_。(3)下表中有机物沸点不同的原因是_。有机物甲醇甲硫醇甲硒醇沸点/64.75.9525.05(4)MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积,晶胞结构如图所示。MnSe中Mn的配位数为_。若该晶体的晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为_ pm,MnSe的密度_ gcm3(列出表达式即可)。20(12分)2021年诺贝尔生理学或医学奖颁发给发现温度和触觉感受器的两位科学家,其中温度感受器的发现与辣椒
15、素有关。辣椒素的一种合成路线如下(部分试剂或产物略)。已知:R1CH2BrR1CH=CHR2。(1)A的分子式为_;由A生成B的反应类型为_。(2)D中的官能团名称为_;C的结构简式为_。(3)FG的化学反应方程式为_。(4)G的同分异构体中,同时符合下列条件的有_种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为_。能与FeCl3溶液发生显色反应;能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体。(5)利用Wittig反应,设计以溴化苄()为原料合成的路线(无机试剂任选,不考虑产物的立体异构)。仿真模拟冲刺标准练(三)1B石英玻璃的主要成分为二氧化硅,B项错误。2B淀粉的分子式为(C6H10O5)n,
16、A项错误;DHA的分子式为C3H6O3,最简式为CH2O,B项正确;的电子式为,C项错误;CO2中C原子的半径大于O原子的半径,D项错误。3C金刚石中1个碳原子平均形成2个碳碳单键,12 g金刚石中含1 mol碳原子,则含有的碳碳单键数目为2NA,A项错误;Fe3易发生水解,1 L 0.5 molL1FeCl3溶液中Fe3数目小于0.5NA,B项错误;1 L pH2的CH3COOH溶液中,n(H)1 L0.01 molL10.01 mol,H数目为0.01NA,C项正确;0.5 mol CH4与足量氯气在光照下充分反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,则CHCl3的数目小于
17、0.5NA,D项错误。4D金属钠能与水剧烈反应,金属钠着火应用沙土盖灭,A项错误;酒精灯加热平底烧瓶时要垫上石棉网,B项错误;CCl4萃取碘水实验完成后的废液要倒入指定的容器,C项错误;苯为易燃试剂,浓硝酸为强氧化剂,二者应分开放置并远离火源,D项正确。5D由题图可知,X为SO2,Y为SO3,Z为H2SO4,M为CuSO4,N为CuS。工业接触法制硫酸先煅烧FeS2生成SO2,SO2催化氧化生成SO3,SO3与水反应得到H2SO4,A项正确;实验室制备乙炔中的硫化氢杂质可用CuSO4溶液除去:CuSO4H2S=CuSH2SO4,B项正确;FeS2中含有Fe2和S,则阴阳离子个数比为11,C项正
18、确;硫在过量氧气中燃烧生成SO2,不能生成SO3,D项错误。6A水汽化破坏的是氢键和分子间作用力,水分解需要破坏共价键,A项错误;电负性FClH,则吸电子能力FClH,所以酸性:三氟乙酸三氯乙酸乙酸,B项正确;基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,电子占据三个能级,所以有三种能量不同的电子,C项正确;对固体进行X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体,D项正确。7D由图示知,第一步反应中断裂了NO键,第二步反应中形成了C=O键,故A项正确;总反应的反应速率由慢反应决定,B项正确;由图示知,两步反应中反应物的总能量均高于生成物的总能量,因此均为放热反应,C项正确;FeO先生成,后被消耗,为反
19、应的中间产物,D项错误。8A用Na2CO3溶液预处理水垢中的CaSO4,发生沉淀的转化CaSO4CO=CaCO3SO,B项错误;泡沫灭火器的灭火原理是NaHCO3和Al2(SO4)3溶液发生相互促进的水解反应Al33HCO=Al(OH)33CO2,C项错误;过量氨水吸收工业尾气中的SO2,生成(NH4)2SO3和水:SO22NH3H2O=2NHSOH2O,D项错误。9B三种物质的结构不相似,不互为同系物,A项错误;三种物质都含有碳碳双键,都能发生氧化反应、加成反应,都含有酚羟基,都能发生取代反应,B项正确;根据苯环上所有原子共面、碳碳双键为平面结构以及单键可以旋转,知汉黄芩素分子内共面的原子最
20、多为31个,C项错误;1 mol黄芩素含有3 mol酚羟基,最多消耗3 mol Na2CO3,1 mol野黄芩素含有4 mol酚羟基,最多消耗4 mol Na2CO3,1 mol汉黄芩素含有2 mol酚羟基,最多消耗2 mol Na2CO3,D项错误。10A灼烧硫酸铜晶体应在坩埚中进行,B项错误;配制0.10 molL1 NaOH溶液时,应将NaOH在烧杯中溶解,待溶液冷却至室温后再转移到容量瓶中,C项错误;中和热的测定实验中,要使用环形玻璃搅拌器进行搅拌,使溶液混合均匀,D项错误。11CD根据Y的最外层电子数是电子层数的3倍,知Y为O元素;根据Y、W形成的离子知,W可以形成6个共价键,则W为
21、S元素;Z、W为同周期相邻元素,Y、Z、W、R的原子序数依次增大,则Z为P元素;R原子最内层电子数与最外层电子数相同,则R为Ca元素。P元素位于第三周期A族,A项正确;为S2O,可与硫酸发生反应S2O2H=SSO2H2O,B项正确;P3、Ca2具有相同的电子层结构,Ca2核电荷数大,故离子半径P3Ca2,C项错误;非金属性SO,则简单气态氢化物的稳定性H2ST1,A项正确;B、C点温度相同,但C点压强较大,故v(C)v(B),B项错误;A点NO的体积分数大于E点,则A点相对于E点平衡向逆反应方向移动,CO的体积分数增大,故w(A)w(E),C项正确;A点温度比G点温度高,升高温度,该反应平衡逆
22、向移动,平衡常数减小,故K(A)K(G),D项错误。15C根据题图知,c(N2H4)c(N2H)时,lg6.0,即c(OH)106 molL1,则K1c(OH)106,A项错误;常温下滴加5 mL盐酸时,得到等物质的量的N2H4和N2H5Cl的混合溶液,由于N2H4的电离常数K1106,N2H的水解常数Kh108c(N2H4),由图象可知此时lg6,即c(OH)108 molL1,pH8,B项错误;根据电荷守恒c(H)c(N2H)2c(N2H)c(OH)c(Cl),知混合溶液中c(Cl)c(N2H)2c(N2H)时,c(H)c(OH),溶液呈中性,而滴加盐酸体积为10 mL时得到的N2H5Cl
23、溶液由于N2H水解呈酸性,故溶液呈中性时滴加盐酸的体积小于10 mL,C项正确;根据图示知,常温下当c(N2H)c(N2H)时,lg15.0,即c(OH)1015 molL1,则c(H) molL110 molL1,D项错误。16答案:(1)增大接触面积,提高溶解效率(1分)(2)OH、AlO(1分)(3)C(1分)(4)CO结合H,使c(H)减小,H2POHPOH,HPOPOH平衡均向右移动,c(PO)增大,与Fe3结合形成沉淀(2分)(5)0.04 molL1(2分)(6)热(1分)温度升高,碳酸锂溶解度减小,热水可减少溶解损失(1分)(7)Li2CO32FePO42C2LiFePO43C
24、O(2分)解析:(2)步碱浸时,只有铝与NaOH溶液反应:2Al2OH2H2O=2AlO3H2,所以滤液1中存在的主要阴离子为AlO和过量的OH。(3)步浸取加入氧化剂,目的是将Fe2氧化为Fe3,为了不引入新的杂质离子,同时不产生污染性气体,最佳选择是H2O2。(4)浸出液中H2PO和HPO存在电离平衡:H2POHPOH、HPOPOH,加入30% Na2CO3溶液,溶液中c(H)减小,两个电离平衡均正向移动,c(PO)增大,与Fe3结合形成FePO42H2O。(5)加入等体积的Na2CO3溶液后,c(Li)2 molL1,根据Li的沉降率达到90%,知母液中c(Li)2 molL110%0.
25、2 molL1,根据Ksp(Li2CO3)c2(Li)c(CO),知c(CO) molL10.04 molL1。(6)根据提供资料可知,温度升高,碳酸锂在水中溶解度减小,因此步选择热水进行洗涤,以减少碳酸锂的溶解损失。(7)Li2CO3、FePO4与足量的炭黑混合高温灼烧再生制备LiFePO4,铁的化合价降低,FePO4作氧化剂,则炭黑作还原剂,足量的炭黑被氧化为CO,根据得失电子守恒、原子守恒配平可得反应的化学方程式。17答案:(1)三颈烧瓶(1分)(2)2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O(2分)(3)饱和食盐水(1分)(4)无色变为紫色(1分)3Cl22Fe(OH)310KO
26、H=2K2FeO46KCl8H2O(2分)K2FeO4微溶于浓KOH溶液,在强碱性溶液中较稳定(或有利于生成K2FeO4)(2分)(5)将装置C置于冰水浴中(1分)(6)79.2%(2分)解析:(2)装置A为氯气的发生装置,由KMnO4和浓盐酸常温下反应制备。(3)浓盐酸易挥发,制得的氯气中含有挥发出的HCl,装置B用于除去HCl,其中的试剂为饱和食盐水。(4)装置C中Fe(OH)3被氧化为K2FeO4,溶液由无色变为紫色。Fe(OH)3K2FeO4失3e,Cl22Cl得2e,根据得失电子守恒,Fe(OH)3、Cl2的化学计量数分别为2、3,结合原子守恒配平可得反应的化学方程式。(5)K2Fe
27、O4在05 、强碱性溶液中较稳定,因此需要将装置C置于冰水浴中。(6)根据4FeO20H=4Fe33O210H2O,知n(K2FeO4)0.04 mol,故样品中高铁酸钾的质量分数为100%79.2%。18答案:(1)2NH3(g)CO2(g)=CO(NH2)2(s)H2O(g)H43.0 kJ mol1(2分)(2)5.00104 molL1min1(1分)30%(2分)(3)如果c(CO2)不变,x越大,则c(NH3)越大,平衡正向移动,CO2平衡转化率增大(2分) kPa2或 kPa2(2分)(4)CO(NH2)26e8OH=N2CO6H2O(2分)15 g(2分)解析:(1)根据盖斯定
28、律,由可得:2NH3(g)CO2(g)=CO(NH2)2(s)H2O(g)H159.5 kJmol1116.5 kJmol143.0 kJmol1。(2)60 min时,平均反应速率v(CO2)5.00104 molL1min1。达平衡时CO2转化了0.06 mol,则NH3转化0.12 mol,故NH3的平衡转化率为100%30%。(3)A点起始时3.0,CO2的平衡转化率为0.50,设起始时CO2为1 mol、NH3为3 mol,则达到平衡时转化的CO2为0.5 mol,列三段式:2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(g)起始量(mol): 3 1 0转化量(mol):
29、1 0.5 0.5平衡量(mol): 2 0.5 0.5故平衡时H2O(g)、CO2、NH3的物质的量之比为0.50.52114,H2O(g)的分压为p0 kPa,CO2的分压为p0 kPa,NH3的分压为p0 kPa,平衡常数Kp kPa2。(4)该装置阳极上尿素转化为N2,同时得到K2CO3,电极反应式为CO(NH2)26e8OH=N2CO6H2O;阴极上H2O转化为H2,电极反应式为6H2O6e=3H26OH,则电解总反应为CO(NH2)22OH=N2CO3H2,若两极共收集气体22.4 L(标准状况),则消耗的尿素为0.25 mol,其质量为0.25 mol60 gmol115 g。1
30、9答案:(1)F、N、O(1分)4s24p4(1分)N、C(1分)(2)离子键、共价键(或“非极性共价键”)(1分)折线形或锯齿形或V形(1分)(3)三种物质都是分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,甲醇分子间存在氢键,所以沸点最高(2分)(4)4(1分)a(2分)(2分)解析:(1)该农药的组成元素有H、C、N、O、F、Se,根据同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势,同主族元素从上至下第一电离能逐渐减小,以及N的2p能级半满,其第一电离能大于O的第一电离能,知第一电离能由大到小的前三种元素是F、N、O。硒原子位于第四周期 A族,其价电子排布式为4s24p4。该物质中,苯环上的碳原
31、子以及形成双键的氮原子和碳原子均为sp2杂化。(2)该物质中,Na和Se之间为离子键,Se中Se和Se之间为共价键。Se中Se为sp3杂化,则Se原子之间形成的空间构型为V形。(3)甲醇、甲硫醇、甲硒醇三种物质均为分子晶体,甲醇(CH3OH)分子间形成氢键,沸点最高,甲硫醇(CH3SH)、甲硒醇(CH3SeH)分子间为范德华力,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,所以甲硒醇的沸点比甲硫醇的高。(4)MnSe晶体中1个Mn周围有4个Se,故Mn的配位数为4。距离最近的两个Mn之间的距离为晶胞面对角线长度的一半,即a pm。该晶胞中含有4个Mn、4个Se,晶胞质量为 g,晶胞体积为(a101
32、0 cm)3,故晶体的密度为 gcm3。20答案:(1)C6H12O3(1分)取代反应(1分)(2)碳碳双键、羧基(1分)(CH3)2CHCHO(1分)(3) (2分)(4)13(1分) (2分)(5) (3分)解析:(2)根据已知信息,结合B、D的结构简式,可推知C的结构简式为(CH3)2CHCHO。(3)EF为取代反应,F的结构简式为,FG为取代反应,Br转化为OCH3。(4)符合条件的同分异构体苯环上可以连有OH、CH2COOH,二者在苯环上有邻、间、对三种位置关系,共3种,OH、COOH、CH3,三者在苯环上有10种位置关系,因此符合条件的同分异构体总共有13种。其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为。(5)运用逆合成分析法,结合题干中反应,倒推中间产物,可由和发生Wittig反应得到,由发生催化氧化反应得到,由发生水解反应得到。