1、2021高考化学黄金预测卷(八)可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.2020年7月23日我国首个火星探测器“天问一号”发射成功。火星车所涉及的下列材料中属于金属材料的是( )A.探测仪镜头材料二氧化硅B.3D打印定制的零部件钛合金C.车身材料新型铝基碳化硅复合材料D.太阳能电池板石墨纤维和硅2.氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物,有关氢化物的叙述错误的是( )A.氢化物分子间均存在氢键 B.的空间构型为V形C.的结构式为 D.是
2、含极性键的非极性分子3.下列指定反应的离子方程式正确的是( )A.向硫化钠溶液中通入过量,溶液变浑浊: B.通入水中制硝酸: C.用氢氧化钡溶液中和硫酸:D.溶液与溶液反应:4.下列说法错误的是( )A.苯是优良的有机溶剂,可用于制备硝基苯B.异丁烷的一氯一溴代物共有3种C.可用新制悬浊液区别葡萄糖溶液、乙酸溶液、乙醇溶液D.在碱性溶液中可转化为,该反应为取代反应5.碳是地球上组成生命的最基本元素之一,与其他元素结合成众多无机物和有机化合物,构成了丰富多彩的世界。下列说法不正确的是( )A.基态碳原子的外围电子轨道表示式为B.碳的同素异形体金刚石、石墨和晶体中,能溶于有机溶剂的是 C.金刚石质
3、硬但脆,金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性D.碳原子与相邻碳原子形成的键角6.下列实验中,所选装置或实验设计合理的是( )A.用图甲所示装置可以除去溶液中的杂质B.用乙醇提取溴水中的溴选择图乙所示装置C.用图丙所示装置可以分离乙醇和水D.用图丁所示装置可除去中含有的少量HCl7.脱氢乙酸,简称DA,结构简式为。下列关于DA的说法不正确的是( )A.分子内所有原子不可能位于同一平面 B.与互为同分异构体C.除去DA中的乙酸可先加饱和碳酸钠溶液,然后分液D. 1 mol DA最多能与2 mol 发生加成反应8.相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(a、
4、b电极均为石墨电极),可以制得和NaOH。下列说法不正确的是( )A.a电极的电极反应为 B.电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得320 g NaOHC.c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜D.电池放电过程中,Cu(1)电极上的电极反应为 9.在中国古代,雌黄经常用来修改错字,其结构如图所示。下列说法错误的是( )A.As原子的杂化方式为B.简单氢化物的沸点:C.与As同周期且基态原子核外未成对电子数目与As相同的元素只有V D.已知分子中各原子均满足8电子结构,分子中键和键的个数比为3:110.下列实验操作和现象及所得到的结论均正确的是( )选项实验操作和现象结论A向铁和
5、过量浓硫酸加热反应后的溶液中滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色反应后的溶液中一定含有B用玻璃棒蘸取浓度约为30%的过氧化氢溶液滴到pH试纸上,pH试纸变为红色30%的过氧化氢溶液呈酸性C将适量苯加入溴水中,充分振荡后,水层变为无色苯能与溴发生加成反应D向溶液中通入足量,然后再将产生的气体导入溶液中,产生黑色沉淀A.AB.BC.CD.D11.由羟基丁酸生成丁内酯的反应为。在298 K下,羟丁酸水溶液的初始浓度为0.180,测得丁内酯的浓度随时间变化的数据如图所示:则下列说法不正确的是( )A.该反应在5080 min内的平均反应速率为B.120 min时羟基丁酸的转化率为50%C.298 K时该
6、反应的平衡常数 D.为提高羟基丁酸的转化率,除适当控制反应温度外,还可采用的措施是及时分离出产物丁内酯12.常温下,下列说法正确的是( )A.向0.1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中增大B.往冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性、醋酸的电离程度均先增大后减小C.0.1溶液与0.1溶液等体积混合: D.将、HCl两溶液混合后,溶液呈中性,溶液中13.科学家利用四种原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子,该超分子具有高效的催化性能,其分子结构示意图如下(注:实线代表共价键,其他重复单元的W、X未标注)。已知W、X、Z分别位于不同周期,基态Z原子的最外层s轨道上的电子数为最
7、内层电子数的。下列说法正确的是( )A.氢化物的沸点:YXB.由四种元素中若干种形成的18电子分子有2个C.W和Y能形成含有非极性键的极性分子D.Y与Z形成的两种化合物中阴阳离子数之比分别为1:2和1:114.用Cu/催化香茅醇制取香茅腈的反应机理如图所示。下列说法正确的是( )A.总反应为:B.反应是加成反应,反应的中间体A的结构简式为RCOH C.反应过程中碳碳单键数目不变D.反应为:15.常温下,向10 mL0.1 的溶液中逐滴加入一定浓度的氨水,不考虑的分解,所得溶液pH及导电能力变化如图。下列分析正确的是( )A.点和点溶液中,水的电离程度大小是 B.点溶液中离子浓度大小的关系:C.
8、两点的导电能力相同,则两点的pH相同D.氨水的物质的量浓度为1.0 二、非选择题:本题共4小题,共55分。16.(13分)(氯乙酸,熔点为50)是一种化工原料,实验室制备氯乙酸的装置如图:按下列实验步骤回答问题:(1)在500 mL三颈烧瓶中放置300 g冰醋酸和15 g催化剂乙酸酐。加热至105时,开始徐徐通入干燥纯净的氯气。加热的方法是_,仪器X的名称是_,乙中盛放的药品是_。(2)氯气通入冰醋酸中呈黄色随即黄色褪去,用化学方程式解释黄色褪去的原因:_,氯气通入速率以三颈烧瓶中无黄绿色气体逸出为度,控制通入氯气速率的方法是_,戊中漏斗的作用是_,NaOH溶液的主要作用是_。(3)反应约需1
9、0小时,每隔2小时向三颈烧瓶中加入5 g乙酸酐,当取出样品测得其_时,停止通入氯气。(4)将熔融的生成物移至蒸馏瓶中进行蒸馏纯化,收集186188馏分。选择装置a蒸馏,直形冷凝管易炸裂,原因是_。(5)冷凝后生成无色氯乙酸晶体425 g,产率约为_(结果保留2位有效数字)。17.(14分)废旧锂电池中的钴酸锂正极材料的再生工艺和金属浸出工艺如下:已知:钴酸锂电池的正极材料是靠有机黏结剂与铝箔结合的;柠檬酸为三元弱酸;王水是浓盐酸和浓硝酸体积比为3:1的混合物。回答下列问题:(1)可以将废旧锂电池浸泡在_(填序号)中进行放电,以避免在焙烧时局部短路起火。a.浓硫酸 b.酒精 c.氯化钠溶液焙烧的
10、目的是_。(2)浸取时,在足量的柠檬酸中,将 中的Co()还原为Co()的离子方程式为_。(3)曾有工艺用王水对正极的焙烧产物进行浸取,然后再用双氧水进行还原,与本工艺相比,其缺点是_。(4)沉钴过程中,当恰好沉淀完全时,溶液中的浓度为_(当溶液中某离子浓度达到时,可认为该离子完全沉淀)。(5)Li、Co元素的浸出率随温度的变化如图所示。最合适的温度为_,原因是_。18.(14分)甲醇是重要的化工原料。回答下列问题:(1)利用合成气(主要成分为CO、和)可在催化剂的作用下合成甲醇,已知: CO和合成的热化学方程式为_。(2)某温度下,向容积固定为2L的密闭容器中充入物质的量之和为3mol的CO
11、和,发生反应,平衡时的体积分数与起始的关系如图所示。起始时,经过5min反应达到平衡,则05min内平均反应速率_;若此时再向容器中加入CO(g)和各0.25mol,_(填“大于”“小于”或“等于”)。图中C点起始压强为,用平衡分压代替平衡浓度计算该反应的平衡常数_(用含的最简表达式表达,分压=总压物质的量分数)。起始时,平衡体系中的体积分数可能是图象中的_(填“D”“E”或“F”)点。(3)如图为一定比例的条件下甲醇生成速率与温度的关系:490K时,根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是_(填“A”或“B”)。A.B.490K时,曲线a与曲线b相比,加入CO使甲醇生成速率增大,结合反应机理运
12、用平衡移动原理分析其原因:_。(4)巴黎大学 Marc Robert等发现钴酞菁是电催化或CO制甲醇的催化剂。CO在中性水溶液中电解生成甲醇的电极反应式为_。19.(14分)H是合成某药物的中间体,一种合成H的路线如下(部分条件和产物省略):已知:;A能发生银镜反应,遇溶液发生显色反应。请回答下列问题:(1)A所含官能团的名称是_。1个H分子含_个手性碳原子(指与4个各不相同的原子或原子团相连的碳原子)。(2)DE的反应条件和试剂为_。F的结构简式是_。(3)设计AB、EF步骤的目的是_。(4)写出BC的化学方程式:_。(5)在B的含苯环的同分异构体中,能发生水解反应的结构有_种(不考虑立体异
13、构)。其中,核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为1:2:2:3的结构简式可能为_(写出一种即可)。(6)参照上述流程,以乙醇为原料合成2-丁醇(其他试剂自选),设计合成路线。答案以及解析1.答案:B解析:二氧化硅、石墨纤维、硅属于新型无机非金属材料,A、D错误;钛合金是新型合金,属于金属材料,B正确;新型铝基碳化硅复合材料属于复合材料,C错误。2.答案:A解析:只有N、O、F才可以与H形成氢键,能形成氢键的化合物中至少含有N、O、F中的一种,有些氢化物中没有这三种元素,则分子间不存在氢键,如,A叙述错误;属于共价化合物,其空间构型为V形,B叙述正确;为共价型分子,其结构式为,C叙述正确;属于共价化
14、合物,是含极性键的非极性分子,D叙述正确。3.答案:A解析:向硫化钠溶液中通入过量,溶液变浑浊,说明有S单质生成,表现氧化性,可知发生反应的离子方程式为,A项正确。B项中电荷、原子和得失电子均不守恒,正确的离子方程式为,B项错误。用氢氧化钡溶液中和硫酸,得到硫酸钡和水,离子方程式为,C项错误。溶液与溶液反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为,D项错误。4.答案:B解析:苯与浓硝酸在一定条件下反应可制得硝基苯,A项正确;异丁烷的一氯一溴代物共有4种:、,B项错误;悬浊液能与乙酸发生中和反应,与葡萄糖溶液在加热条件下反应可得到砖红色沉淀,与乙醇不反应,现象各不相同,C项正确;在碱
15、性溶液中转化为是取代反应,D项正确。5.答案:D解析:基态碳原子核外电子排布式为,外围电子轨道表示式为,A项正确;是分子晶体,能溶于有机溶剂,B项正确;金刚石为共价晶体,金刚石能被砸碎的原因是共价键具有方向性,导致金刚石不具有延展性等性质,C项正确;石墨烯中的碳原子杂化轨道类型均为杂化,为平面结构,键角为120,被氧化后碳原子形成3个CC键及1个CO键,碳原子的杂化轨道类型为杂化,与周围原子形成四面体形结构,碳原子与相邻碳原子形成的键角,D项不正确。6.答案:A解析:本题主要考查物质的分离、提纯的实验基本操作。碳酸钠能溶于水而碳酸钙难溶于水,故可用过滤的方法除去溶液中的杂质,A正确;乙醇与水互
16、溶,故无法用乙醇萃取溴水中的溴,B错误;用蒸馏的方法分离乙醇和水需要在蒸馏装置中加装温度计,应使用蒸馏烧瓶并使温度计的水银球位于蒸馏烧瓶支管口下沿处,该装置无法分离乙醇和水,C错误;应使用饱和碳酸氢钠溶液除去中含有的少量HCl,D错误。7.答案:D解析:本题考查有机化合物的结构与性质。分子内存在形成四个单键的饱和碳原子,所有原子不可能位于同一平面,A正确;DA与的分子式均为且结构不相同,二者互为同分异构体,B正确;乙酸与碳酸钠溶液反应生成的乙酸钠溶于水,与DA分层,C正确;DA分子中只有1个碳碳双键,则1 mol DA最多能与1 mol 发生加成反应,D错误。8.答案:B解析:本题综合考查原电
17、池和电解原理。浓差电池工作时,两极附近的电解质溶液浓度差减小,即Cu(1)一侧电解质溶液浓度减小,Cu(2)一侧电解质溶液浓度增大,则原电池中Cu(1)为正极:,Cu(2)为负极:;电解池中a为阴极:,b为阳极:,A、D正确;当浓差电池停止工作时,两侧溶液浓度均变为1.5,此时转移电子4 mol,根据电极反应知,可生成160 g NaOH,B错误;通过阳离子交换膜c移入左侧,使稀NaOH溶液变浓,通过阴离子交换膜d移入右侧,使稀硫酸浓度增大,C正确。9.答案:C解析:由雌黄的结构可知,黑球代表As,白球代表S,雌黄 中砷原子形成3个单键,有1个孤电子对,采用杂化,A项正确;和均为分子晶体,其沸
18、点高低与相对分子质量的大小有关,但因氨气分子间存在氢键导致其沸点偏高,B项正确;基态As原子核外电子排布式为,未成对电子数为3,与其同周期且基态原子核外未成对电子数目相同的元素有V(核外电子排布式为)、Co(核外电子排布式为),C项错误;分子中各原子均满足8电子结构,则其结构式为F,单键均为键,1个双键中有1个键、1个键,该分子中键和键的个数比为3:1,D项正确。10.答案:D解析:A项,浓硫酸过量,反应后浓硫酸有剩余,不能向浓硫酸中滴加KSCN溶液,酸液容易溅出,应“酸入水”,错误;B项,过氧化氢溶液有漂白性,不能用pH试纸测其pH,错误;C项,将适量苯加入溴水中,充分振荡后,水层变为无色,
19、是因为溴在苯中的溶解度大于在水中的,溴被萃取到了苯中,错误;D项,产生黑色沉淀说明向溶液中通入足量生成了气体,强酸制弱酸,所以,正确。11.答案:C解析:本题考查化学反应速率和化学平衡。由图像可知5080 min内丁内酯的浓度由0.05变为0.071,所以,A正确;120 min时丁内酯的浓度为0.09,由题中反应方程式可知羟基丁酸消耗了0.09,所以其转化率为,B正确;达到平衡时丁内酯的浓度为0.132,即反应生成了0.132丁内酯,可求得平衡时羟基丁酸的浓度为,则该反应的化学平衡常数,C错误;提高羟基丁酸的转化率,就是使平衡正向移动,及时分离出产物丁内酯可使平衡正向移动,D正确。12.答案
20、:C解析:向0.1氨水中加入少量硫酸铵固体,铵根离子浓度增大,根据的电离平衡常数可知, 而温度不变,大小不变,则该比值减小,A项错误。冰醋酸(不含自由移动的离子)不导电,往冰醋酸中加水,醋酸的电离平衡右移,开始时离子浓度增大,后来减小,故溶液的导电性开始增大后来减小;因醋酸的电离平衡一直右移,故电离程度始终增大,B项错误。0.1溶液与0.1溶液等体积混合,根据电荷守恒和物料守恒可得,C项正确。根据电荷守恒,溶液呈中性,即,则,溶液中大于,D项错误。13.答案:C解析:C的氢化物很多,不一定的沸点就更高,A项错误;由上述四种元素中若干种形成的18电子分子有、,共3个,B项错误;W和Y形成的分子包
21、括,是含有非极性键的极性分子,C项正确;O和Na可形成两种离子化合物,阴阳离子个数之比均为1:2,D项错误。14.答案:C解析:选项A,总反应为,错误。选项B,反应是加成反应,反应的中间体A的结构简式为RCHO,错误。选项C,反应过程中碳碳单键数目不变,正确。选项D,反应为,错误。 15.答案:B解析:本题考查酸碱混合时的定性判断及有关计算。由题图可知,点时酸过量,抑制水的电离,点时和氨水恰好完全反应,水解促进水的电离,此时溶液导电能力最强,故水的电离程度:点点,A错误;点和氨水恰好完全反应,溶液中的溶质只有,由于此时溶液显酸性,则的水解程度大于的水解程度,离子浓度的关系为,B正确;由题图知,
22、点溶液显酸性,点溶液显碱性,所以、两点的pH不等,C错误;由点计算可知,氨水的物质的量浓度为0.1,D错误。16.答案:(1)油浴加热(1分);恒压滴液漏斗(1分);饱和食盐水(1分)(2)(2分);控制滴加浓盐酸的速率(1分);防止倒吸(1分);吸收氯化氢和氯气(1分)(3)熔点为50(或熔点接近50)(2分) (4)温差大(1分) (5)90%(2分)解析:本题考查实验方案的设计与实验操作。(1)反应温度为105,应该选择油浴加热;仪器X的名称是恒压滴液漏斗;洗气瓶乙中应该盛有饱和食盐水除去中的HCl杂质,洗气瓶丙中盛有浓硫酸干燥,从而得到干燥纯净的。(2)黄绿色的通入冰醋酸中呈黄色,褪色
23、的原因应该是与乙酸反应生成无色的氯乙酸和HCl:;由实验装置图可知,控制滴加浓盐酸的速率即能控制向三颈烧瓶中通入的速率;丁中反应生成的HCl极易溶于水和烧碱溶液,用倒置漏斗可以防止戊中溶液倒吸,用NaOH溶液吸收HCl和,防止污染环境。(3)当三颈烧瓶中的冰醋酸全部转化为氯乙酸时即为反应终点,依题意可以测定取出的样品纯度,若样品的熔点为50,或熔点接近50,表明取出的样品主要成分是氯乙酸,此时可以停止通入。(4) 当蒸馏物沸点超过140时,一般使用空气冷凝管,以免直形冷凝管通水冷却时因内外温差大而导致玻璃炸裂。(5),氯乙酸的理论产量,。17.答案:(1)c(1分);除掉有机黏结剂 (2分)(
24、2)(3分)(3)用王水浸取时,会产生污染性气体(氮氧化物和氯气),且会产生酸污染(或对设备腐蚀性强、废水处理成本高等)(2分)(4)0.4(3分)(5)80(1分);温度低于80时,浸出率较低,温度高于80时浸出率没有明显变化,但是会加快的分解(2分)解析: (1)废旧电池可以在电解质溶液中进行放电,浓硫酸导电能力很弱且腐蚀性太强,酒精不导电,氯化钠溶液是电解质溶液,可以与废旧电池的正、负两极构成回路,促使废旧电池放电;根据工艺目的和题干信息,焙烧的目的是除掉有机黏结剂,以利于溶浸的顺利进行。(2)作为还原剂,被氧化为,作为弱酸不可以拆分,写成分子的形式,题干中强调足量的柠檬酸,所以的产物是
25、。据此可以写出在足量的柠檬酸中,将的Co()还原为Co()的离子方程式为。(3)王水是浓硝酸与浓盐酸的混合酸,浓盐酸会被Co()氧化为,浓硝酸又会被Co()还原出;同时王水酸性强,会对设备造成腐蚀,且废水处理成本高。(4)根据,当溶液中达到时,的浓度为。(5)观察题图可知,最合适的温度为80,原因是当温度低于80时,浸出率较低,温度高于80时浸出率没有明显变化,但是会加快的分解。18.答案:(1)(3分)(2)(2分);大于(1分)(2分)F(1分)(3)B(1分) 加入CO,反应的平衡正向移动,增大反应的反应物浓度,同时减小生成物的浓度,促进甲醇的生成(2分)(4)(2分)解析: (1)由盖
26、斯定律知,两方程式相加得。(2)起始时,又二者物质的量之和为3mol,即,。设平衡时生成了,据题意列出三段式:由题图知平衡时甲醇的体积分数为0.5,则,故。05min内,容器容积为2L,。由三段式知平衡时、,则该温度下该反应的平衡常数,再向容器中加入CO(g)和各0.25mol时、,浓度商,则平衡正向移动,结合化学计量数知大于。由中三段式知,平衡时体系气体总物质的量为1.5mol,则此时总压为,、,。当反应物的投料比等于化学计量数之比时,产物的占比最大,即当时,甲醇的体积分数最大,则时,平衡体系中甲醇的体积分数可能为F点。(3)490K时,从甲醇的生成速率来看,a曲线大于c曲线,即甲醇来源于和
27、,则合成甲醇的反应机理是B。该机理涉及反应为、,加入CO,反应平衡正向移动增大反应的反应物浓度,同时减少生成物的浓度,促进甲醇的生成。 19.答案:(1)羟基、醛基(1分);1(1分)(2)/Cu(1分);加热(1分);(1分)(3) 保护酚羟基(1分)(4) (2分)(5)6(2分);(写出任意一种即可,1分)(6) (3分)解析:本题考查有机合成与推断,涉及反应类型判断、符合条件的同分异构体的书写、合成路线的设计等。(1)A能发生银镜反应,遇溶液发生显色反应,说明分子中含醛基、酚羟基,结合其分子式为可知,A为;1个H分子含有1个手性碳原子,如图所示(星号所标记的碳原子)。(2)对比D、E结
28、构,D中醇羟基经催化氧化转化成E中羰基,反应的试剂是氧气,条件是在铜催化下加热;E与HI反应生成F,F能与碱反应,说明F有活泼氢,F为。(3)对比A和B、E和F的结构可知,设计AB、EF步骤的目的是保护酚羟基。(4)对比B、C的结构简式,结合已知信息可推出试剂R为,可得B+C的化学方程式。(5)B的含苯环的同分异构体可以发生水解,说明分子中还含有酯基,含有酯基的同分异构体有6种,分别为、(两个取代基可分别处于邻、间对三种位置);其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:2:2:3的有3种,分别为。(6)以乙醇为原料制备2-丁醇,首先将乙醇氧化为乙醛,再将乙醇与HCl反应生成,乙醛和在Mg/乙醚的条件下发生已知信息的反应,后经过水解生成目标产物,由此可得具体的路线。