山东省2021届高三等级考化学冲刺卷（二） Word版含答案 32页

等级考仿真冲刺卷(二) (时间:90 分钟 满分:100 分) 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 K 39 Cu 64 Zn 65 Se 79 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 选项符合题意。 1.2020 年春节期间举行的《中国诗词大会》第五季精彩纷呈,体现了 中国诗词博大精深。下列诗词分析错误的是( ) A.“弄风柳絮疑成雪,满地榆钱买得春”中的“柳絮”和棉花的成分 均含纤维素 B.“日暮汉宫传蜡烛,轻烟散入五侯家”中的“蜡烛”是高级脂肪酸 酯,也是高分子化合物 C.“炎炎日正午,灼灼火俱燃”中的“炎炎”体现自然界中太阳能与 热能的转化 D.“煮豆持作羹,漉鼓以为汁”中的“漉鼓”涉及的基本操作是过滤 2.根据如图的转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去) ( ) A.反应①②③④⑤均属于氧化还原反应和离子反应 B.反应⑤说明该条件下铝的还原性强于锰 C.相同条件下生成等量的 O2,反应③和④转移的电子数之比为 1∶1 D.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶4 3.下列各项比较中,一定相等的是( ) A.相同质量的 Fe 完全转化为 FeCl2 和 FeCl3 时转移的电子数 B.相同质量的苯和乙炔所含的碳原子的数目 C.标准状况下的 2.24 L HCl 气体和 1 L 0.1 mol·L-1 盐酸中所含 Cl- 的数目 D.相同物质的量浓度的 NH4Cl 和(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中 N H4 + 的浓度 4.下列解释事实的方程式不正确的是( ) A.“84”消毒液(有效成分为 NaClO)中加入少量白醋可增强消毒效 果:ClO-+ CH3COOH HClO + CH3COO- B.用 Na2CO3 将水垢中的 CaSO4 转化为易于除去的 CaCO3:CaSO4 + C O3 2 - CaCO3 + S O4 2 - C.稀硫酸酸化的淀粉 KI 溶液在空气中放置一段时间后变蓝:2I-+ S O4 2 -+ 4H+ I2+ SO2+ 2H2O D.用 Na2S2O3 做碘量法实验时,溶液 pH 不可太低:S2 O3 2 -+ 2H+ SO2 + S↓ + H2O 5.用下列实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是( ) A.用装置①制取乙酸乙酯 B.用装置②制 CaCO3 C.用装置③熔融 Na2CO3 D.用装置④滴定未知浓度的硫酸 6.由我国地质学家首次发现的香花石被誉为“矿石熊猫”。它由 X (Ca ) 和 前 18 号元素中的 5 种组成,分别为 Y、Z、W、R、T。其 中 Y、Z 为金属元素,X、Z 同主族,Y、Z、R、T 位于同周期,R 最外 层电子数是次外层的 3 倍,T 无正价,X 与 R 原子序数之和是 W 的 2 倍。 下列说法错误的是( ) A.XR2、 WR2 两种化合物均为离子晶体 B.原子半径:Y>Z>R>T C.最高价氧化物对应的水化物的碱性:X>Z D.气态氢化物的稳定性:W”“=”或“<”)vⅡ。 Ⅰ.410 ℃、 ( HCl ) ( O2 ) =3、 (催化剂) ( HCl ) =350 g·min·mol-1;Ⅱ.390 ℃、 ( HCl ) ( O2 ) = 4、 (催化剂) ( HCl ) =350 g·min·mol-1。 (3)在 101.325 kPa 时,以含 N2 的 HCl 和 O2 的混合气体测定不同温度 下 HCl 催化氧化反应中 HCl 的平衡转化率,得到如图结果。 ①360 ℃时反应的平衡常数 K360 与 400 ℃时反应的平衡常数 K400 之间 的关系是 K360 (填“>”“=”或“<”)K400。 ②一定温度下随着 (催化剂) ( HCl ) 的增大,HCl 的平衡转化率 (填“增 大”“减小”或“不变”),原因为 。 19.(12 分)苯二氮卓类药物氟马西尼(F)的合成路线如图所示。请回 答下列问题: (1)A 中官能团有氟原子、 和 。 (均填名称) (2)C3H5O2Cl 的结构式为 。 (3)反应①和②的反应类型相同,其反应类型是 。 (4)化合物 D 的分子式为 。 (5)反应⑤生成“ 物质 F” 和 HCl,则 E→F 的化学反应方程式为 。 (6) 是 F 的同分异构体,其中 X 部分含—COOH 且没有支链,满 足该条件的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。 (7)已知氨基酸之间脱水能够形成含肽键的化合物,请设计由甘氨酸 (HOOCCH2NH2)和 CNCH2COOC2H5 制备 的合成路线(无机试 剂任选)。 20.(12 分)Kx[Cu(C2O4)y]·zH2O[水合草酸铜(Ⅱ)酸钾]是一种化工原 料,实验室制备少量水合草酸铜酸钾并测定样品的组成,实验步骤 如下: Ⅰ.制备 CuO 用图 1 所示装置将溶液混合后,小火加热至蓝色沉淀变黑色生成 CuO, 煮沸 5～10 min。稍冷却后全部转移至图 2 装置过滤,并用蒸馏水洗 涤沉淀 2～3 次。 (1)①指出图 2 装置中操作中的错误 , 图 2 操作需用蒸馏水洗涤沉淀 2～3 次,其目的为 。 ②检验沉淀洗涤干净的方法为 。 Ⅱ.制备 KHC2O4 和 K2C2O4 混合溶液 称取 3.0 g H2C2O4·2H2O 放入 250 mL 烧杯中,加入 40 mL 蒸馏水,微热 (温度低于 80 ℃)溶解。稍冷后分数次加入 2.2 g 无水 K2CO3,充分反 应后生成含 KHC2O4 和 K2C2O4 的混合物。 (2)该步骤中所得混合物中 n(KHC2O4)∶n(K2C2O4)= (取整数)。 Ⅲ.制备水合草酸铜酸钾晶体 将 KHC2O4 和 K2C2O4 混合溶液水浴微热,再将 CuO 连同滤纸一起加入该溶 液中,充分反应至 CuO 沉淀全部溶解,取出滤纸后,加热浓缩、冷却结 晶、过滤,用乙醇淋洗,自然晾干,称量得到样品 2.976 0 g(电子天平 称量)。 (3)①步骤Ⅲ中 KHC2O4 的作用是 。 ②用乙醇淋洗而不用水的优点是 。 ③溶解 CuO 沉淀时,连同滤纸一起加入溶液中的目的是 。 Ⅳ.测定水合草酸铜酸钾晶体的成分 取少量制得的样品配成溶液。用标准酸性高锰酸钾溶液滴定 C2 O4 2 -、 用标准 EDTA 溶液(PAR 为指示剂)滴定 Cu2+,经计算样品中 n(Cu)∶ n(C2 O4 2 -)=1∶2,假设制备样品的过程中 Cu2+无损耗。 (4)水合草酸铜(Ⅱ)酸钾晶体的化学式为 。 参考答案 1.B “柳絮”和棉花的主要成分均为纤维素,A 正确;高级脂肪酸酯 不属于高分子化合物,B 错误;“炎炎”体现了太阳能转化为热能,C 正 确;由“漉鼓以为汁”可知,“漉鼓”涉及过滤,D 正确。 2.B 反应①②③④⑤中均有元素化合价的变化,均为氧化还原反应, 而③④⑤中没有离子参加反应,则不属于离子反应,A 错误;⑤为铝热 反应,Al 失去电子,为还原剂,Mn 为还原产物,则还原性:Al>Mn,B 正确; 由 6H2O2～3O2～6e-、2KClO3～3O2～12e-知,生成等量的 O2,反应③和④ 转移的电子数之比为 1∶2,C 错误;反应①为 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,锰元素的化合价降低,氯元素的化 合价升高,4 mol HCl 中只有 2 mol HCl 作还原剂,则氧化剂与还原剂 的物质的量之比为 1∶2,D 错误。 3.B FeCl2 中 Fe 元素是+2 价,FeCl3 中 Fe 元素是+3 价,则相同质量或 等物质的量的 Fe 完全转化为 FeCl2 和 FeCl3 时转移的电子数之比为 2∶ 3,肯定不相等,故 A 错误;苯和乙炔的最简式相同,均为 CH,所含碳元 素的质量分数也相同,则质量相同的苯和乙炔所含的碳原子的数目一 定相等,故 B 正确;HCl 是共价化合物,HCl 气体中不含 Cl-,盐酸中含有 Cl-,则所含 Cl-的数目肯定不相等,故 C 错误;相同物质的量浓度的 NH4Cl 和(NH4)2Fe(SO4)2 溶液,如果不考虑 N H4 + 水解,后者溶液中 N H4 + 浓 度是前者的2倍,事实上两溶液中N H4 + 水解程度不同,且(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中 Fe2+的水解能抑制 N H4 + 水解,则两溶液中 N H4 + 的浓度肯定不相 等,故 D 错误。 4.C A.“84”消毒液(有效成分为 NaClO)中加入少量白醋可增强消 毒效果,更利于生成 HClO:ClO-+ CH3COOH HClO + CH3COO-,正确;B. 用 Na2CO3 将水垢中的 CaSO4 转化为易于除去的 CaCO3,利用难溶物的溶 解平衡原理:CaSO4 + CO3 2 - CaCO3 + SO4 2 -,正确;C.稀硫酸酸化的淀粉 KI 溶液在空气中放置一段时间后变蓝:2I- + O2+ 4H+ I2+ 2H2O,不 正确;D.用 Na2S2O3 做碘量法实验时,溶液 pH 不可太低,易发生反应出 现浑浊:S2 O3 2 -+ 2H+ SO2 + S↓ + H2O,正确。 5.B 导管插入碳酸钠溶液液面以下会引起倒吸,故 A 错误;二氧化碳 与氯化钙溶液不能直接反应,溶有氨气后溶液显碱性可以更好的吸收 二氧化碳,生成碳酸根,从而生成碳酸钙,故 B 正确;高温条件下碳酸 钠可以和瓷坩埚中二氧化硅发生反应,不能用瓷坩埚熔融碳酸钠,故 C 错误;NaOH 溶液呈碱性,不能使用酸式滴定管,故 D 错误。 6.A R 原子最外层电子数为其次外层电子数的 3 倍,R 原子只能有 2 个电子层,最外层电子数为 6,则 R 为 O 元素;Y、Z、R、T 位于同周期, 即处于第二周期,T 元素无正价,则 T 为 F 元素;X、Z 位于同主族,X 为 Ca 元素,则 Z 为 Be 元素;Y 为金属元素,则 Y 为 Li;X 为 Ca 元素,则由 X 与 R 原子序数之和是 W 的 2 倍,则(20+8)÷2=14,推出 W 为 Si 元素, 符合题意,据此解答。 A.XR2、WR2 两化合物 CaO2、SiO2,CaO2 为离子晶体,SiO2 为共价晶体,故 错误;B.Y 为锂元素、Z 为铍元素、R 为氧元素、T 为氟元素,位于同周 期,元素的原子半径从左向右逐渐在减小,即原子半径:Y>Z>R>T,故正 确;C.X 为钙元素、Z 为铍元素,金属性:Ca>Be,则最高价氧化物对应的 水化物碱性:氢氧化钙>氢氧化铍,故正确;D.W 为硅元素、R 为氧元素、 T 为氟元素,非金属性:F>O>Si,则气态氢化物的稳定性:W105),因此反应不趋于完全,故D错误。 16.解析:“溶浸”时,SiO2 不溶于稀硫酸,通过过滤除去,所得溶液含 H+、Mn2+、Fe2+、Cu2+、S O4 2 -等离子;“溶浸”所得溶液通过“除铁”将 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀,然后过滤除去;“除铁”后所得溶液通过“净 化”将 Ca2+、Cu2+转化为 CaF2、CuS 沉淀,然后过滤除去;“净化”所得 溶液主要含 Mn2+、N H4 + 、S O4 2 -,通过“沉锰”得到 MnCO3,再经过滤、洗 涤、烘干获得无水 MnCO3,据此解答。 (1)将矿石研磨粉碎,可以增大反应物的接触面积,从而提高浸取速 率,A 不满足题意;连续搅拌可以增大反应物的接触面积,从而提高浸 取速率,B 不满足题意;延长浸取时间不能提高浸取速率,C 满足题意; 升高温度可以加快反应速率,从而提高浸取速率,D 不满足题意;增大 反应物的浓度,可以加快反应速率,从而提高浸取速率,E 不满足题意; 由题图可知,温度高于 90 ℃,副产物 MnS2O6 的百分率低且随温度升高 百分率几乎不再变化。 (2)软锰矿的主要成分为 MnO2,具有较强的氧化性,将“溶浸”所得的 Fe2+氧化为 Fe3+,发生反应的离子方程式为 MnO2+2Fe2++4H+ 2Fe3++Mn2++2H2O。 (3)Ksp(CaF2)=c(Ca2+)×c2(F-),所以 c(Ca2+) = sp ( CaF2 ) 2 ( F -) = 1 . 5×10 - 10 0 . 022 mol·L-1=3.75×10-7mol·L-1。 (4)“沉锰”时加入 NH4HCO3 后有无色无味的气体放出,根据元素守恒 可知该气体为 CO2,所以“沉锰”发生反应的离子方程式为 Mn2++ 2HC O3 - MnCO3↓+ CO2↑+ H2O。 (5)MnCO3 难溶于水和乙醇,潮湿时易被空气氧化,且乙醇易挥发,洗涤 后更容易干燥,所以应用乙醇洗涤,乙醇化学式为 C2H6O,整个流程来 看,N H4 + 、S O4 2 -未除去,所以过滤出 MnCO3 沉淀后废液的主要成分为 (NH4)2SO4。 (6)由题图可知,电解质溶液中的阴离子向左边电极移动,左边电极为 阳极,A 为电源的正极,B 为电源的负极,结合电荷守恒可得 Mn2+发生副 反应的电极反应式为 Mn2++2H2O-2e- MnO2+4H+。 答案:(1)C 90 ℃ (2)MnO2+2Fe2++4H+ 2Fe3++Mn2++2H2O (3)3.75×10-7 mol·L-1 (4)Mn2+ + 2HC O3 - MnCO3 ↓+ CO2↑+ H2O (5)C2H6O (NH4)2SO4 (6)负 Mn2++2H2O-2e- MnO2+4H+ 17.解析:(1)Ge 是 32 号元素,基态 Ge 原子核外电子排布式为 [Ar]3d104s24p2,所以价电子排布图为 ;Ge 原子的电子发 生跃迁时会吸收或发出不同的光,可用光谱分析仪获得线状光谱。 (2)①Na2GeO3 中锗原子的价层电子对数为 3+ 4+2 - 2×3 2 =3,所以杂化方式 为 sp2; ②GenH2n+2 与甲烷类似,所以分子中的共价键均为σ键,n 个 Ge 原子之 间形成(n-1)个σ键,与 2n+2 个 H 原子形成(2n+2)个σ键,则 1 个分子 中σ键的个数为(2n+2)+(n-1)=3n+1,所以 1 mol GenH2n+2 中含有的σ键 的数目为(3n+1)NA。 (3)①该物质由 EMIM+和[AlCl4]-构成,所以属于离子晶体; ②EMIM+的组成元素为 H、C、N,非金属性越强电负性越大,非金属 性:H107.3°。 (5)以顶面面心的 Se 原子为例,该晶胞中有 2 个 Zn 距离 Se 原子最近 且距离相等,而在该晶胞的上方的晶胞中还有两个同样的 Zn 原子,所 以 Se 原子的配位数为 4;A 点坐标为(0,0,0),B 点坐标为( 2 ,a, 2 ),所以 A 为原点,各坐标轴的方向为 ,根据俯视图可知 D 点的 x、y 坐 标参数为 3 4 、 4 ,根据晶胞结构示意图可知 z 坐标参数为 3 4 ,所以 D 点坐 标为( 3 4 , 4 , 3 4 );晶胞的边长为 a pm,则晶胞的体积 V=a3 pm3=(a×10-10)3cm3;根据均摊法可知一个晶胞中 Zn 原子的个数为 4,Se 原子个数为 4,所以晶胞的质量 m=( 65+79 ) ×4 A g,所以晶胞的密度ρ = = ( 65+79 ) ×4 A g( ×10 - 10 ) 3 cm 3 ,解得 NA= 4×144 3 ×1030 答案:(1) 线状 (2)①sp2 ②(3n+1)NA (3)①离子晶 体 ②HvⅡ; (3)①由图可知,当 (催化剂) ( HCl ) 相同时,温度越高 HCl 平衡转化率越小,说 明该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K 值减小,则 K360>K400; ②一定温度下随着 (催化剂) ( HCl ) 增大,通过催化剂的混合气体中 HCl 和 O2 量变小,N2 的量变大,相当于反应物和生成物的浓度同时变小相同倍 数,根据浓度商 Qc= ( H2O ) ( Cl2 ) 2 ( HCl ) 1 2 ( O2 ) ,若各物质浓度变小相同倍数时,会使 Qc 大于 K,此时平衡逆向移动,HCl 的平衡转化率减小。 答案:(1)2HCl(g)+ 1 2 O2(g) H2O(g)+Cl2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3 (2)① 1 2 c1V1×10-3 ②0.56 ③ 1 2 400 ④> (3)①> ②减小 随着 (催化剂) ( HCl ) 增大,N2 含量增大,HCl(g)、O2(g)、 H2O(g)和 Cl2(g)的浓度均使反应体系的浓度商 Q>K,平衡逆向移 动,HCl 的平衡转化率减小 19.解析:根据合成路线可知,A 与 C3H5O2Cl 发生取代反应生成 B,B 与 C2H5OH 发生酯化反应并成环得到 C,C 与 CH3NHCH2COOH 反应生成 D,D 经 过反应④得到 E,E 与 CNCH2COOC2H5 反应得到 F 和 HCl,据此分析解答问 题。 (1)A 的结构简式为 ,分子中含有的官能团有氟原子、氨基和 羧基。 (2)根据上述分析可知,A 与 C3H5O2Cl 发生取代反应生成 B,B 的结构简 式为 ,逆推可得 C3H5O2Cl 的结构式为 。 (3)反应①为 A 与 C3H5O2Cl 发生取代反应生成 B,反应②为 B 与 C2H5OH 发生酯化反应并成环得到 C,两者都是取代反应。 (4)化合物 D 的结构式为 ,根据各原子的成键原理,可知其分 子式为 C10H9N2O2F。 (5)E 与 CNCH2COOC2H5 反应得到 F 和 HCl,反应方程式为 。 (6) 是 F 的同分异构体,则 X 为—C4H7O2,又 X 部分含—COOH 且 没有支链,则 X 有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(COOH)CH3、— CH(COOH)CH2CH3 3 种结构,即满足条件的同分异构体有 3 种。 (7)结合题干信息,制备 时,可先将两个甘氨酸 (HOOCCH2NH2)分子间脱水缩合得到 , 再与 POCl3 反应得到 , 与 CNCH2COOC2H5 反应制得 ,合成路线为 HOOCCH2NH2 。 答案:(1)氨基 羧基 (2) (3)取代反应 (4)C10H9N2O2F (5) (6)3 (7)HOOCCH2NH2 20.解析:本实验的目的是制备少量水合草酸铜酸钾并测定样品的组 成;首先利用硫酸铜和氢氧化钠溶液制取氢氧化铜沉淀,加热使其分 解得到 CuO;然后 H2C2O4·2H2O 和无水 K2CO3 制备 KHC2O4 和 K2C2O4 混合溶 液;然后将 KHC2O4 和 K2C2O4 混合溶液水浴微热,再将 CuO 连同滤纸一起 加入该溶液中,充分反应,经系列操作得到样品;最后测定水合草酸铜 酸钾晶体的成分。 (1)①图 2 装置中操作中的错误为过滤时转移固液混合物没有通过玻 璃棒引流;为除去沉淀表面吸附的可溶性杂质离子,需要用蒸馏水洗 涤沉淀 2～3 次。 ②得到的 CuO 固体表面可能附着有硫酸钠,可以通过检验硫酸根来确 定沉淀是否洗涤干净,具体方法为取少量最后一次洗涤流出液于试管 中,滴入 BaCl2 溶液,若无白色沉淀生成,则已经洗涤干净。 (2)3.0 g H2C2O4·2H2O 的物质的量为 3 . 0 g 126 g / mol ≈0.023 8 mol,2.2 g 无 水 K2CO3 的物质的量为 2 . 2 g 138 g / mol ≈0.015 9 mol,则根据碳元素守恒可 得:n(KHC2O4)+n(K2C2O4)=0.023 8 mol,根据 K 元素守恒可得 n(KHC2O4)+2n(K2C2O4)=(0.0159×2) mol,联立解得 n(KHC2O4)=0.015 8 mol,n(K2C2O4)=0.008 0 mol,所以 n(KHC2O4)∶n(K2C2O4)≈2∶1。 (3)①KHC2O4 可以电离出氢离子,加快 CuO 的溶解; ②用乙醇淋洗可以减少水合草酸铜酸钾的溶解损耗,同时乙醇易挥发 可以加快晶体表面水分挥发; ③滤纸上附着有 CuO,连同滤纸一起加入溶液中可以减少 CuO 的损耗。 (4)已知样品中 n(Cu)∶n(C2 O4 2 -)=1∶2,所以 y=2,根据电荷守恒可知 x=2,所以根据 n(K2C2O4)=0.008 0 mol,可知 n{K2[Cu(C2O4)2]·zH2O}=0.008 0 mol,样品质量为 2.976 0 g,所以有 2 . 976 0 g( 39×2+64+12×4+16×8+18 ) g / mol =0.008 0 mol,解得 z=3,所以水合草酸铜 (Ⅱ)酸钾晶体的化学式为 K2[Cu(C2O4)2]· 3H2O。 答案:(1)①过滤时转移固液混合物没有通过玻璃棒引流 除去沉淀 表面吸附的可溶性杂质离子 ②取少量最后一次洗涤流出液于试管 中,滴入 BaCl2 溶液,若无白色沉淀生成,则已经洗涤干净 (2)2∶1 (3)①加快 CuO 的溶解(或酸性环境促进 CuO 的溶解) ②减少水合草酸铜酸钾的溶解损耗,加快晶体表面水分挥发 ③减少 CuO 的损耗 (4)K2[Cu(C2O4)2]·3H2O