1、石家庄市2018届高中毕业班模拟考试(二)理科综合化学能力测试1. 下列诗句中,加点字(词)所指代物质的主要成分与其他三项不相同的是A. 柳絮飞时花满城 B. 朝如青丝暮成雪C. 狐裘不暖锦衾薄 D. 春蚕到死丝方尽【答案】A【解析】A. 柳絮飞时花满城,柳絮主要成分纤维素,与其他三项不相同,故A正确; B. 朝如青丝暮成雪,青丝主要成分蛋白质,故B错误;C. 狐裘不暖锦衾薄,狐裘主要成分蛋白质,故C错误;D. 春蚕到死丝方尽,丝主要成分蛋白质,故D错误;故选A。2. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是A. 17g甲基(14CH3)所含的中子数目为8NAB. 工业合成氨时,每生成1
2、mol NH3转移的电子数目为3NAC. 含有1mol CO32- 的Na2CO3溶液中,Na+ 的数目为2NAD. 足量锌与一定量浓H2SO4反应,生成1mol气体时转移的电子数目为2NA【答案】C【解析】A、常温常压下,17g甲基(14CH3)的物质的量为1mol,1mol该甲基中含有8mol中子,所含的中子数为8NA,故A正确;B. 工业合成氨是可逆反应,但工业合成氨时,每生成1mol NH3转移的电子数目为3NA,故B正确;C.CO32- 是弱酸盐离子,在溶液中部分水解,含有1mol CO32- 的Na2CO3溶液中,Na+ 的数目多于2NA,故C错误;D、足量锌与浓硫酸反应开始生产二
3、氧化硫,最后随浓硫酸浓度减小为稀硫酸反应生成氢气,生成二氧化硫或氢气电子转移相同,足量的锌与一定量的浓硫酸反应生成1mol气体时,转移的电子数为2NA,故D正确;故选C。点睛:本题考查了阿伏伽德罗常数的分析应用,解题关键:质量、物质的量、微粒数之间的换算,易错点:C注意水解反应,CO32- 是弱酸盐离子,在溶液中部分水解;D、浓硫酸随反应进行变化为稀硫酸的反应特征与锌反应时,生成二氧化硫或氢气电子转移相同。3. 短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大,其中A与C同主族,且二者原子序数之和为B的2倍;B与其它三种元素均不同周期,且B的简单氢化物可与D的单质在一定条件下发生反应。下列说法不
4、正确的是A. 简单离子半径CDB. 最高价氧化物对应水化物的酸性:BDC. A与C两元素形成的化合物为离子化合物D. B的简单氢化物与D的单质反应的产物有4种【答案】D【解析】短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大,其中A与C同主族,且二者原子序数之和为B的2倍;B与其它三种元素均不同周期,则A为氢元素,C为钠元素,B为碳元素,又B的简单氢化物可与D的单质在一定条件下发生反应,D为氯元素。A. 简单离子半径CD,即Na Cl,故A正确;B、碳的非金属性小于氯元素,最高价氧化物对应水化物的酸性:BD,即H2CO3 HClO4,故B正确;C. A与C两元素形成的化合物为NaH,属于离子化合
5、物,故C正确;D. B的简单氢化物与D的单质反应的产物有5种,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,故D错误;故选D。4. 有机物X、Y、Z在一定条件下可实现如下转化,下列说法正确的是A. Z的六元环上的一氯代物共有3种(不考虑立体异构)B. Y和Z可以用酸性KMnO4溶液来鉴别C. X、Y、Z分子中所有碳原子均处于同一平面D. Y的分子式为C7H10O【答案】D【解析】A. Z的六元环上的一氯代物共有4种(不考虑立体异构)、,故A错误;B. Y中碳碳双键、醛基和Z中的羟基都具有还原性,不可以用酸性KMnO4溶液来鉴别,故B错误;C. Y、Z分子中碳原子是四面体结构,所有碳原
6、子不可能处于同一平面,故C错误;D. Y的分子式为C7H10O,故D正确;故选D。5. 下列实验操作及现象和结论均正确的是验操作及现象结论A向某溶液中加入NaOH溶液,微热,产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体该溶液中含有NH4+B向铅丹(Pb3O4)中滴加浓盐酸,生成黄绿色的气体氧化性:Pb3O4Cl2C向装有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振荡并静置,下层为橙色裂化汽油可萃取溴D向Ca(ClO)2溶液中通人CO2,生成白色沉淀Ka2(H2CO3) Ka(HClO)A. A B. B C. C D. D【答案】B【解析】A、氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故A错误;B、向PbO2中滴入浓盐
7、酸,发生氧化还原反应生成氯气,Pb元素的化合价降低,则PbO2具有氧化性,氧化剂的氧化性强于氧化产物,即氧化性:Pb3O4Cl2,故B正确;C、向装有溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振荡并静置,下层为为水层,褪色,裂化汽油中含有不饱和键,不可萃取溴,故C错误;D、向Ca(ClO)2溶液中通人CO2,生成白色沉淀,同时生成碳酸钙沉淀和次氯酸弱电解质,无法确定碳酸强于次氯酸,故D错误;故选B。6. 微型直接甲醇燃料电池能量密度高,可应用于各类便携式电子产品,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是A. 多孔扩散层可起到传导电子的作用B. 负极上直接通入无水甲醇可提高电池的比能量C. 当电路中通过3
8、mol e- 时,内电路中有3mol H+ 透过质子交换膜D. 电池工作时,H+ 向阴极催化层迁移【答案】B【解析】交换膜为质子交换膜,所以电解质溶液呈酸性,燃料电池中负极上加入燃料、正极上通入氧化剂,所以该燃料电池中,a为负极、b为正极,负极反应式为CH3OH(l)+H2O(l)-6e=CO2(g)+6H、正极反应式为O2+4e+4H=2H2O,阳离子向正极移动。A、多孔扩散层可起到传导电子的作用,H阳离子向正极移动,故A正确;B. 单位质量的甲醇氧化放出的能量是一定的,负极上直接通入无水甲醇,比能量不变,故B错误;C.负极反应式为CH3OH(l)+H2O(l)-6e=CO2(g)+6H,当
9、电路中通过3mol e- 时,内电路中有3mol H+ 透过质子交换膜,故C正确;D. 电池工作时,H+ 向阴极催化层迁移,进入正极区,故D正确;故选B。点睛:本题考查化学电源新型电池,解题关键:明确原电池原理,知道正负极的判断、电极反应式的书写、离子及电子移动方向,易错选项是B,单位质量的甲醇氧化放出的能量是一定的。7. 25时,向100mL 0.01molL-1的NaHA溶液中分别加入浓度均为0.01molL-1的NaOH溶液和盐酸,混合溶液的pH随所加溶液体积的变化如图所示(忽略过程中的体积变化)。下列说法不正确的是A. 25时,H2A的第二步电离平衡常数约为10-6B. 水的电离程度:
10、NMPC. 随着盐酸的不断滴入,最终溶液的pH小于2D. P点时溶液中存在:2c(H2A)+c(HA-)+c(H+)=c(OH-)+c(Na+)+c(Cl-)【答案】C【解析】A. 25时,H2A的第二步电离平衡常数约为K=c(H)c(A2)/c(HA)= =10-6,故A正确;B. N为Na2A水解促进水电离,M点水解能力较N点弱,P为H2A抑制水电离,水的电离程度:NMP,故B正确;C. 随着盐酸的不断滴入,溶液无限接近0.01molL-1HCl,最终溶液的pH近似2,但大于2,故C错误;D. P点相当于H2A和NaCl等物质的量混合,P点时溶液中存在:电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=
11、c(OH-)+c(Cl-)+2c(A2)+c(HA-),物料守恒:c(H2A)+c(HA-)+c(A2)=c(Na+),消去c(A2),得2c(H2A)+c(HA-)+c(H+)=c(OH-)+c(Na+)+c(Cl-),故D正确;故选C。8. 2溴丙酸(CH3CHBrCOOH)是有机合成的重要中间体。实验室制备2溴丙酸的反应(PCl3易潮解)、装置示意图(加热和夹持装置略去)和有关数据如下:CH3CH2COOH+Br2 CH3CHBrCOOH+HBr 物质相对分子质量密度/(gcm-3)沸点/溶解性Br21603.158.8微溶于水,易溶于有机CH3CH2COOH740.99141.1易溶于
12、水和有机溶剂CH3CHBrCOOH1531.7203(分解)能溶于水和有机溶剂请回答:(1)检验a装置气密性的方法:盖紧滴液漏斗玻璃塞,_,观察到导管口有气泡冒出,撤走热源后,导管中进入一段水柱,则证明气密性良好。(2)按上图所示添加药品,先水浴加热a,再向a中滴加足量液溴,充分反应后,停止加热。a的容积最适合的是_(填选项字母)A.50 mL B.100 mL C.250 mL D.500 mL冷凝管的出水口为_(填“b”或“c”)。C装置的作用为_。(3)冷却至室温后,将a中液体减压蒸馏、纯化,收集得27.0 mL CH3CHBrCOOH。采用减压蒸馏的原因为_。本实验的产率为_。(4)欲
13、用上述装置验证a中发生取代反应,需更换B、C中的试剂。则C中应加入的试剂为_;装置B的作用为_。【答案】 (1). 将B中长导管末端没入水面下,微热a(或三颈烧瓶) (2). B (3). c (4). 吸收Br2和HBr,防止空气污染 (5). 降低CH3CHBrCOOH的沸点,防止CH3CHBrCOOH分解 (6). 61% (或60.6%) (7). AgNO3溶液或石蕊溶液 (8). 除去HBr中的Br2蒸气【解析】(1)利用热胀冷缩原理,检验a装置气密性:盖紧滴液漏斗玻璃塞,将B中长导管末端没入水面下,微热a(或三颈烧瓶),观察到导管口有气泡冒出,撤走热源后,导管中进入一段水柱,则证
14、明气密性良好。(2)按上图所示添加药品,先水浴加热a,再向a中滴加足量液溴,充分反应后,停止加热。a要盛40ml液体加热,容积要大于40ml的2倍,a的容积最适合的是B.100 mL;冷凝回流液体,b处进水,冷凝管的出水口为c;C中盛NaOH溶液与溴反应生成NaBr和NaBrO,C装置的作用为吸收Br2和HBr,防止空气污染。(3)冷却至室温后,将a中液体减压蒸馏、纯化,收集得27.0 mL CH3CHBrCOOH。采用减压蒸馏的原因为降低CH3CHBrCOOH的沸点,防止CH3CHBrCOOH分解。实际产量:m(CH3CHBrCOOH)=27.0 mL 1.7gmL1=45.9g,理论产量:
15、CH3CH2COOH,37.0 mL 0.99gmL1=36.63g,m(CH3CHBrCOOH)=36.63g/74gmol1153gmol1=75.735g,本实验的产率为45.9g/75.735g100%=61%。(4)欲用上述装置验证a中发生取代反应,需更换B、C中的试剂。则C中应加入的试剂为AgNO3溶液或石蕊溶液;Br2蒸气与水作用生成HBr和HBrO,HBr也能与AgNO3溶液或石蕊溶液,装置B的作用为除去HBr中的Br2蒸气。点睛:难点(3)计算实验的产率,先计算实际产量,再利用反应方程式计算理论产量,易错点:(2)冷凝回流液体,b处进水,冷凝管的出水口为c,易混淆。9. 氧化
16、锌是一种常用添加剂,广泛应用于塑料、合成橡胶、电池等产品的制造。一种利用氧化锌烟灰制备活性氧化锌的工艺流程如下:已知:I.氧化锌烟灰的主要化学组成如下:元素组成Zn Pb Cu Cl F质量分数/%59.78 9.07 0.30 2.24 1.80II.“浸出”时,大部分锌元素以Zn(NH3)42+ 形式进入溶液,同时部分Pb、Cu、F元素也进入溶液中。(1)Zn的原子序数为30,其在元素周期表中的位置为_。(2)“浸出”时,氧化锌发生反应的离子方程式为_;“浸出”时温度不宜过高,其原因为_。(3)若“浸出”后,所得溶液中c(F-)0.02molL-1,向其中加入等体积的氯化钙溶液(忽略溶液体
17、积变化),使F- 沉淀完全即溶液中c(F-)10-5 molL-1,则所加氯化钙溶液的浓度度最小为_。已知:Ksp(CaF2)=3.4510-11(4)“置换”时,所得置换渣中除了含Zn外,还含有_;“净化”时,利用活性炭的_性,除去溶液中残留的有机物。(5)“沉淀”时,可得到滤渣Zn(NH3)Cl2。所加盐酸过量时,会导致沉淀部分溶解甚至消失,其化学方程式为_。(6)将滤液1和滤液2合并,经浓缩后,可返回至_(填流程中的操作名称)循环利用。(7)“一次水解”时,产物为Zn(OH)xCly,。取10.64g该水解产物,经二次水解、煅烧后,可得活性氧化锌8.1 g(假设各步均转化完全)。则一次水
18、解产物的化学式为_。【答案】 (1). 第4周期B族 (2). ZnO+2NH3+2NH4+=Zn(NH3)42+H2O 或 ZnO+2NH3H20+2NH4+=Zn(NH3)42+3H2O (3). 避免氨水的分解与挥发 (4). 0.70molL-1 (5). Pb、Cu (6). 吸附 (7). Zn(NH3)2Cl2+2HCl=ZnCl2+2NH4Cl (8). 浸出 (9). Zn(OH)1.6Cl0.4【解析】(1)Zn的原子序数为30,其在元素周期表中的位置为第4周期B族。(2)“浸出”时,氧化锌发生反应的离子方程式为 ZnO+2NH3+2NH4+=Zn(NH3)42+H2O 或
19、 ZnO+2NH3H20+2NH4+=Zn(NH3)42+3H2O ;“浸出”时温度不宜过高,其原因为避免氨水的分解与挥发。(3)取1Lc(F-)0.02molL-1浸出液,加1L氯化钙溶液,令c(Ca2)为xmol/l,混合后溶液体积为2L,溶液中留下的n(F)=2L10-5 molL-1=210-5 mol,沉淀的n(F)=0.02molL-11L-210-5 mol=0.02mol,沉淀的n(Ca2)=0.01mol,Ksp(CaF2)=c(Ca2)c2(F)=3.4510-11,余下的溶液中c(Ca2)=3.4510-11/(10-5)2=0.345molL1,余下的溶液中n(Ca2)
20、=0.345molL12L=0.69mol,故加入的c(Ca2)=(0.69mol+0.01mol)/1L=0.70molL-1。使F- 沉淀完全即溶液中c(F-)10-5 molL-1,则所加氯化钙溶液的浓度度最小为0.70molL-1。(4)Zn的活泼性强于Pb、Cu,“置换”时,所得置换渣中除了含Zn外,还含有Pb、Cu;“净化”时,利用活性炭的吸附性,除去溶液中残留的有机物。(5)“沉淀”时,可得到滤渣Zn(NH3)Cl2。所加盐酸过量时,会导致沉淀部分溶解甚至消失,其化学方程式为Zn(NH3)2Cl2+2HCl=ZnCl2+2NH4Cl。(6)将滤液1和滤液2合并,经浓缩后,含有氯化
21、铵等,可返回至浸出循环利用。(7)n(ZnO)=8.1g/81gmol1=0.1mol,M(Zn(OH)xCly)=10.64g/0.1mol=106.4gmol1,x+y=2,65+17x+35.5y=10.64g,解得:x=1.6,y=0.4,则一次水解产物的化学式为Zn(OH)1.6Cl0.410. 铁及其化合物有着广泛的用途。请回答:(1)高炉炼铁是目前普遍采用的冶炼铁的方法。已知:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) H=a kJmol-1Fe2O3(s)+CO(g)2FeO(s)+CO2 H=b kJmol-1工业上用铁红冶炼铁的热化学方程式为_。(2)Fe(NO3)3
22、溶液可用于刻蚀银器,该过程中存在Fe2+和Fe3+之间的转化。该反应的离子方程式为_。T 时,向0.5molL-1 Fe(NO3)3溶液中加入足量Ag,溶液中c(Ag+)与反应时间(t)的关系如图1所示(溶液体积变化忽略不计)。t1时,溶液中c(Fe3+)=_;t1、t2时,逆反应速率v逆1_v逆2(填“”“”或“=”)理由为_。T 时,将体积均为100 mL的0.5molL-1 Fe(NO3)3溶液、0.4molL-1 Fe(NO3)2溶液、0.6molL-1 AgN03溶液混合后,再加入6.0g Ag,一段时间后,Ag的质量_(填“增大”“减小”或“不变”)。实验表明,相同条件下,FeCl
23、3溶液比Fe(NO3)3溶液更容易刻蚀银,理由为_。(3)Na2FeO4是重要的水处理剂,在强碱性介质中稳定,可用图2所示装置制备。已知:电解时,碱的浓度过高,阳极区产生红色物质。电解时,阴极附近溶液的碱性_(填“增大”“减小”或“不变”)。电解时,Na2FeO4的产率与起始加入的c(NaOH)的关系如图3所示。c(NaOH)=c1 molL-1时,Na2FeO4产率最大的原因为_。【答案】 (1). Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) H=(2a+b) kJmol-1 (2). Fe3+AgFe2+Ag+ (3). 0.25molL-1 (4). (5). t2时c(
24、Ag+)更大,逆反应速率加快 (6). 减小 (7). Ag+ 与Cl- 生成AgCl沉淀,c(Ag+)减小,Fe3+AgFe2+Ag+ 平衡正向移动 (8). 增大 (9). c(NaOH)c1 molL-1时,Na2FeO4稳定性差且反应慢;c(NaOH)c1 molL-1时,有副反应发生【解析】(1)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) H=a kJmol-1,Fe2O3(s)+CO(g)2FeO(s)+CO2 H=b kJmol-1,由盖斯定律,2+,得工业上用铁红冶炼铁的热化学方程式为Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) H=(2a+b) kJmol
25、-1 。(2)Fe(NO3)3溶液可用于刻蚀银器,该过程中存在Fe2+和Fe3+之间的转化,Fe3+将银氧化。该反应的离子方程式为Fe3+AgFe2+Ag+ 。t1时,银离子浓度0.25molL-1 ,反应的铁离子为0.25molL-1 ,溶液中c(Fe3+)=0.25molL-1;t1、t2时,逆反应速率v逆1v逆2,理由为t2时c(Ag+)更大,逆反应速率加快。由平衡时银离子浓度0.3molL-1 ,反应的铁离子为0.3molL-1 ,溶液中c(Fe3+)=0.2molL-1;平衡常数K=0.32/0.2=0.45,现T 时,将体积均为100 mL的0.5molL-1 Fe(NO3)3溶液
26、、0.4molL-1 Fe(NO3)2溶液、0.6molL-1 AgN03溶液混合后,Qc= =0.16k,平衡正向移动,再加入6.0g Ag,一段时间后,Ag的质量减小。实验表明,相同条件下,FeCl3溶液比Fe(NO3)3溶液更容易刻蚀银,因为溶液的组成不同,Ag+ 与Cl- 生成AgCl沉淀,c(Ag+)减小,Fe3+AgFe2+Ag+ 平衡正向移动。(3)阳极是Fe失去电子,碱性条件下生成FeO42,阳极电极反应式为:Fe-6e+8OH=FeO42+4H2O,阴极:2H2O2e=2OHH2,阴极室得到A溶液为NaOH溶液,可以循环利用,电解时,阴极附近溶液的碱性增大。电解时,Na2Fe
27、O4的产率与起始加入的c(NaOH)的关系如图3所示。c(NaOH)=c1 molL-1时,Na2FeO4产率最大的原因为:c(NaOH)c1 molL-1时,Na2FeO4稳定性差且反应慢;c(NaOH)c1 molL-1时,有副反应发生。点晴:难点(2)判断反应进行的方向,用溶液的浓度商与K值进行比较,要通过读图求出K,易错点,求Qc,将体积均为100 mL的0.5molL-1 Fe(NO3)3溶液、0.4molL-1 Fe(NO3)2溶液、0.6molL-1 AgN03溶液混合后,Qc= =0.16k,导致错误。11. 2017年5月5日,中国国产大飞机C919首飞成功。为了减轻机身重量
28、,飞机某些部件使用了镁合金。(1)基态镁原子核外电子的轨道表达式为_,其核外有_种能量不同的电子。(2)第二电离能:Na_Mg(填“”“”或“”),其原因为_。热稳定性:CaCO3MgCO3,其原因为_。 (3)镁不仅在工业生产中用途广泛,也是动植物生命活动中必不可少的微量元素,下图为叶绿素的结构示意图。图中与Mg形成配位键的N原子的标号为_(填写“”“”“”“”)。叶绿素中,碳原子的杂化形式为_。(4)碳化镁是一种在化工行业用途广泛的金属碳化物,某种碳化镁的晶体结构如图1所示,图2为其俯视图。晶体中Mg的配位数为_。已知阿伏伽德罗常数的值为NA,据图1中计算该碳化镁的密度为_gcm-3.【答
29、案】 (1). (2). 4 (3). (4). Na失去1个电子后,2p能级处于全充满的稳定状态,故第二电离能NaMg (5). r(Ca2+)r(Mg2+),CaO晶格能小于MgO晶格能,故MgCO3更易分解为MgO,稳定性CaCO3MgCO3 (6). 、 (7). sp2、sp3 (8). 6 (9). 【解析】(1)镁的质子为12,基态镁原子核外电子的轨道表达式为,其核外有1s、2s、2p、3s,4种能量不同的电子。(2)第二电离能:NaMg,其原因为Na失去1个电子后,2p能级处于全充满的稳定状态,故第二电离能NaMg。热稳定性:CaCO3MgCO3,其原因为r(Ca2+)r(Mg
30、2+),CaO晶格能小于MgO晶格能,故MgCO3更易分解为MgO,稳定性CaCO3MgCO3 。(3)图中、 提供孤电子对,与Mg形成配位键的N原子的标号为、 。叶绿素中,形成4个单键的碳是sp3杂化,形成2个单键、1个双键的碳是sp2杂化,碳原子的杂化形式为sp2、sp3。(4)某种碳化镁的晶体结构晶体中Mg的配位数为6。已知阿伏伽德罗常数的值为NA,据图1,晶胞中镁离子为121/6+21/2=3,C为6,碳化镁化学式为MgC2,该碳化镁的密度为= =gcm-3.12. 沙丁胺醇()是一种新型药物,常用于缓解哮喘等肺部疾病,其一种合成路线如下。(1)沙丁胺醇的分子式为_,C中官能团的名称为
31、_。(2)的反应类型为_,的反应类型为_。(3)B的结构简式为_。(4)A在酸性条件下发生缩聚反应的化学方程式为_。(5)符合下列条件的B的同分异构体有_种(不考虑立体异构),其中任意一种的结构简式为_。a.苯环上有两个取代基; b.能与NaHC03反应生成CO2。(6)写出以苯酚、甲醛和乙酸酐()为原料制备高分子的合成路线:_(无机试剂任选)【答案】 (1). C13H21NO3 (2). 酯基、羰基(或酮基) (3). 加成反应 (4). 取代反应 (5). (6). (7). 18种 (8). 、,再分别有邻位和间位,任写一种即可 (9). 【解析】与甲醛加成生成A、,A中醇中羟基与HCl发生取代反应生成B、,B与乙酸钠发生取代反应生成,再发生取代反应生成C、,C与溴发生取代反应生成、发生取代反应生成D、 。(1)沙丁胺醇的分子式为C13H21NO3 ,C中官能团的名称为酯基、羰基(或酮基)。(2)的反应类型为加成反应,的反应类型为取代反应。(3)B的结构简式为。(4)A在酸性条件下发生缩聚反应的化学方程式为。(5)符合下列条件的B的同分异构体有18种 种(不考虑立体异构),其中任意一种的结构简式为 、,再分别有邻位和间位,任写一种即可。(6)写出以苯酚、甲醛和乙酸酐()为原料制备高分子的合成路线: