2020年高考化学二轮复习第二部分考前仿真模拟九习题含解析 15页

- 1 - 考前仿真模拟(九) 　　时间：50 分钟　 　　满分：100 分 可能用到的相对原子质量　H：1　O：16　Fe：56　Ni：59 第Ⅰ卷(选择题，共 42 分) 一、选择题(本题包括 7 个小题，每小题 6 分，共 42 分。每小题仅有一个选项符合题意) 7．我国宋代沈括在《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之， 则成胆矾。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”下列对文中加点词语的理解，正确的是(　　) A．“苦泉”中泉水属于胶体 B．“熬”表示加热蒸馏 C．“胆矾”化学式为 CuSO4 D．“化”表示置换转化 答案　D 解析　“苦泉”中的泉水中含有各种金属离子，属于溶液，故 A 错误；“熬胆矾铁釜” 在铁锅中加热硫酸铜溶液，不是蒸馏，故 B 错误；“胆矾”化学式为 CuSO4·5H2O，故 C 错误； “久之亦化为铜”中的“化”表示置换转化，故 D 正确。 8．设 NA 为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是(　　) A．1 mol 甲苯含有 6NA 个 C—H 键 B．18 g H2O 含有 10NA 个质子 C．标准状况下，22.4 L 氨水含有 NA 个 NH3 分子 D．56 g 铁片投入足量浓硫酸中生成 NA 个 SO2 分子 答案　B 解析　在烃中含有多少个 H 原子就形成多少个 C—H 键，甲苯的分子式为 C7H8，所以含有 8 个 C—H 键，A 错误；1 个水分子含有 10 个质子，18 g H2O 对应的物质的量为 1 mol，含 10NA 个质子，B 正确；C 选项注意是氨水不是氨气，错误；常温下，铁片在浓硫酸中钝化，D 错误。 9．(2019·湖南永州高三模拟)下列关于有机物的说法正确的是(　　) A．甲苯分子中所有原子在同一平面上 B．糖类、油脂和蛋白质都属于高分子有机物 C．食品工业以植物油和氢气为原料生产氢化植物油，利用了加成反应 D．CH3CH(C2H5)CH2CH(CH3)CH3 的名称为 2­甲基­4­乙基戊烷 答案　C 解析　甲苯含有 1 个甲基，具有类似甲烷的结构，所有原子不可能处于同一平面内，故 A 错误；高分子化合物的相对分子质量在 10000 以上，单糖、二糖以及油脂的相对分子质量较 小，不是高分子化合物，故 B 错误；植物油高级脂肪酸烃基中含有不饱和键，经过氢化(加 氢)，可以变成脂肪，故 C 正确；选取的主链不是最长碳链，该有机物正确命名应该为 2,4­二 甲基己烷，故 D 错误。 10．(2019·山西晋中高三模拟)氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸剧烈 反应，能够引起燃烧。某化学科研小组准备使用下列装置制备 LiH 固体。下列说法正确的是 (　　) - 2 - A．上述仪器装置按气流从左到右连接顺序为 e 接 d，c 接 f，g 接 a B．实验中所用的金属锂保存在煤油中 C．在加热④处的石英管之前，应先通入一段时间氢气，排尽装置内的空气 D．干燥管中的碱石灰可以用无水 CaCl2 代替 答案　C 解析　氢气和锂发生反应生成 LiH，制备 LiH 固体需要先制备氢气，LiH 在干燥的空气中 能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧，所以制备得到的氢气必须干燥纯净，利用③装置制备 氢气，用装置①中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气，通入装置④中加热，和锂反应生 成氢化锂，最后连接装置②，防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置④和生成的氢化锂发 生反应，装置连接顺序为 e 接 a，b 接 f，g 接 d，故 A 错误；实验中所用的金属锂保存在石蜡 中，故 B 错误；在加热④处的石英管之前，应先通入一段时间氢气，排尽装置内的空气，防 止加热时氢气不纯发生爆炸危险，故 C 正确；用装置①中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水 蒸气，无水 CaCl2 无法除去 HCl，故不可以用其代替，故 D 错误。 11．下列说法正确的是(　　) A．常温下用二氧化锰和浓盐酸反应制取 Cl2 B．用饱和氯化钠溶液可以洗涤除去氯化钠固体表面少量氯化钾杂质 C．向某溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，可知该溶液中一定含有 SO2－4 D．向浓度均为 0.01 mol·L－1 的 K2SO4 和 KI 混合溶液中滴加 Pb(NO3)2 溶液，先生成 PbI2 黄色沉淀[已知：Ksp(PbSO4)＝1.8×10－8，Ksp(PbI2)＝7.1×10－9] 答案　B 解析　二氧化锰和浓盐酸要在加热条件下反应，A 错误；饱和氯化钠溶液不会再溶解氯化 钠，但可以溶解氯化钾，B 正确；向某溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液，产生白色沉淀，可 能是 BaSO4，也可能是 AgCl，C 错误；生成 PbSO4 沉淀所需 Pb2＋的浓度为 1.8 × 10－8 0.01 mol·L －1＝1.8×10－6 mol·L－1，生成 PbI2 沉淀所需 Pb2＋的浓度为 7.1 × 10－9 0.012 mol·L－1＝7.1×10 －5 mol·L－1，所以先生成 PbSO4 沉淀，D 错误。 12．W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素，W 元素的最高价氧化物对应的 水化物与其氢化物反应生成一种盐 M，Y 的焰色反应呈黄色，X 与 Z 同主族。下列说法正确的 是(　　) A．简单离子半径：r(Y)>r(Z)>r(X)>r(W) - 3 - B．X 与 Z 可以形成多种化合物且它们均能与水发生反应 C．M 是一种离子化合物，其溶液呈酸性是因为阴离子水解 D．X 的气态氢化物比 Z 的稳定是因为 X 的氢化物形成的氢键牢固 答案　B 解析　根据题意，可以得出 W 为 N，X 为 O 或 F，Y 为 Na，Z 为 S 或 Cl。钠离子半径是四 种元素对应的简单离子中半径最小的，A 错误；由 X、Z 元素形成的化合物可能是 SO2、SO3， 也可能是卤素互化物，它们均能与水发生反应，B 正确；NH4NO3 溶液呈酸性是因为阳离子 NH ＋4 水解，C 错误；物质的稳定性由化学键的键能决定，与氢键无关，D 错误。 13．某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有一定浓度的 Ni2＋和 Cl－，图甲是双膜三室电沉 积法回收废水中 Ni2＋的示意图，图乙描述的是实验中阴极液 pH 与镍回收率之间的关系。下列 说法不正确的是(　　) A．交换膜 b 为阴离子交换膜 B．阳极反应式为 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ C．阴极液 pH＝1 时，镍的回收率低主要是有较多 H2 生成 D．浓缩室得到 1 L 0.5 mol/L 盐酸时，阴极回收得到 11.8 g 镍 答案　D 解析　从电解的示意图可知，最后要得到 0.5 mol/L 的盐酸，因此阴极室内，Ni2＋＋2e－ ===Ni，溶液中氯离子通过离子交换膜 b 进入浓缩室内，因此交换膜 b 为阴离子交换膜，A 正 确；电解质为硫酸，阳极室内氢氧根离子失电子生成氧气，阳极反应式为 2H2O－4e－===O2↑＋ 4H＋，产生的氢离子通过阳离子交换膜进入浓缩室内，B 正确；根据图乙，可知一定范围内阴 极液 pH 越大镍的回收率越高，说明阴极液中氢离子浓度越大，产生氢气越多，Ni2＋被还原的 量减少，因此镍的回收率低，C 正确；根据题意可知，浓缩室得到 1 L 0.5 mol/L 盐酸时，新 生成的盐酸的物质的量为(0.5－0.1) mol＝0.4 mol，即阴极有 0.4 mol 氯离子进入浓缩室， 阴极共得电子 0.4 mol，若全部为镍离子得电子，根据电极反应 Ni2＋＋2e－===Ni 可知，转移 电子 0.4 mol 生成 11.8 g 镍，但是溶液中还会有少量的氢离子得电子，所以生成的镍的质量 - 4 - 少于 11.8 g，D 错误。 第Ⅱ卷(非选择题，共 58 分) 二、必考题(本题包括 3 个小题，共 43 分) 26．(15 分)硝酸银是中学实验室常见试剂。某小组拟设计实验探究硝酸银的氧化性和热 稳定性。 Ⅰ.探究 Fe3＋和 Ag＋的氧化性相对强弱。 实验 1：取 1.0 g 纯铁粉装于试管中，加入 10 mL 4 mol·L－1 硝酸银溶液，振荡。片刻后， 取上层清液分装在甲、乙两支试管中进行如下实验(经检验该硝酸银溶液中 NO －3 不能氧化 Fe2 ＋)。 (1)实验ⅰ的现象是________；实验ⅱ发生反应的离子方程式为 __________________________________________。 (2)根据上述实验得出的结论是氧化性：Ag＋______(填“>”“<”或“＝”)Fe3＋。 Ⅱ.探究 AgNO3 的热稳定性。 [查阅资料] [提出假设] 假设 1：2AgNO3 ===== △ 2Ag＋2NO2↑＋O2↑ 假设 2：4AgNO3 ===== △ 2Ag2O＋4NO2↑＋O2↑ 假设 3：2AgNO3===2AgNO2＋O2↑ - 5 - [设计实验] 实验装置如图所示： 已知当 A 装置中硝酸银完全分解，不再产生气体时，B 中烧瓶中收集了一定量气体(不考 虑空气的影响)。 (3)烧瓶中最终收集的气体是________(填化学式)。写出烧瓶中可能发生反应的化学方程 式_________________________。 (4)实验证明假设 2 不成立，理由是______________________________；为了进一步证明 假设 1 和假设 3，取少量烧瓶中溶液于试管中，滴加_____________(填试剂名称)，观察到 ____________________(填实验现象)，则假设 1 成立。 (5) 请 你 利 用 A 中 反 应 后 残 留 固 体 另 设 计 实 验 方 案 证 明 假 设 1 成 立 ： ______________________________________________________。(简述实验步骤、现象和结 论)(供选试剂：1 mol·L－1 硝酸银溶液、2 mol·L－1 盐酸、2 mol·L－1 氨水、2 mol·L－1 硝 酸、氯化钡溶液、KSCN 溶液) 答案　(1)溶液变红色　5Fe2＋＋MnO－4 ＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O　(2)> (3)O2　4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 (4)NO2 和 O2 恰好以体积比 4∶1 溶于水，无剩余气体　紫色石蕊溶液(或其他合理答案)　 溶液变红色(或其他合理答案) (5)取 A 中少量残留固体于试管中，滴加足量 2 mol·L－1 氨水，振荡，固体不溶解，则残 留固体是银，假设 1 成立 解析　(1)由实验ⅱ的现象知，乙试管中含有亚铁离子，其与酸性高锰酸钾溶液反应的离 子方程式为 5Fe2＋＋MnO－4 ＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 (2)依题意得实验 1 中依次发生反应 Fe＋2Ag＋===2Ag＋Fe2＋、Fe2＋＋Ag＋===Ag＋Fe3＋，说 明 Ag＋的氧化性比 Fe3＋强。 (4)最终烧瓶中收集了一定量气体，如果假设 2 成立，由 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 知，气 体完全溶于水，故假设 2 不成立。可以通过检验烧瓶中溶液是否有 HNO3 来判断假设 1 和假设 3 哪一个成立。 (5)根据题给信息知，银不溶于氨水，而氧化银、亚硝酸银溶于氨水，可通过 A 中反应后 残留固体不溶于氨水来证明假设 1 成立。 27．(2019·山东济宁高三期末)(14 分)研究和深度开发 CO、CO 2 的应用对构建生态文明 - 6 - 社会具有重要的意义。 (1)CO2 可以被 NaOH 溶液捕获。若所得溶液 c(HCO－3 )∶c(CO2－3 )＝2∶1，溶液中由水电离出 的 c(OH－)＝________。(室温下，H2CO3 的 K1＝4×10－7；K2＝5×10－11) (2)CO2 和 H2 充入一定体积的密闭容器中，反应过程和在两种温度下 CH3OH 的物质的量随 时间的变化如图 1 所示。 ①如图 1 所示反应每消耗 1 mol H2，热量变化是 16.3 kJ，则反应的热化学方程式为 ________________________________。曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为 K1________K2(填 “>”“<”或“＝”)。 ②一定温度下，若此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 ________。 a．容器中压强不变 b．H2 的体积分数不变 c．c(H2)＝3c(CH3OH) d．容器中密度不变 e．2 个 C===O 断裂的同时有 3 个 H—H 断裂 ③一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应 12 小时，体系中甲醇的产率和催化剂 的催化活性与温度的关系如图 2 所示。 当温度为 470 K 时，图中 P 点________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490 K 之后， 甲醇产率下降的原因是___________________________。 (3)用二氧化碳可合成低密度聚乙烯(LDPE)。常温常压下以纳米二氧化钛膜为工作电极， 电解 CO2，可制得 LDPE，可能的机理如图 3 所示。 - 7 - 则过程Ⅰ中阴极电极反应式为______________________________，工业上生产 1.4×104 g 的 LDPE，转移电子的物质的量为________。 答案　(1)10 － 4mol·L － 1 　(2)①CO2(g)＋3H 2(g)===CH3OH(g)＋H 2O(g)　ΔH＝－48.9 kJ/mol　> ②bd　③不是　反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，且催化剂活性降低 (3)CO2＋e－===CO－2 　6×103 mol 解析　(1)CO2 可以被 NaOH 溶液捕获。反应为：CO2＋2OH－===CO2－3 ＋H2O，继续通入 CO2， 则发生的反应为 CO2＋H2O＋CO2－3 ===2HCO－3 。若所得溶液 c(HCO－3 )∶c(CO2－3 )＝2∶1，则所得溶 液为碳酸氢钠和碳酸钠的混合液，碳酸氢钠和碳酸钠均可水解使溶液呈碱性。由 H2CO3 的 K2＝ c(CO2－3 )·c(H＋) c(HCO－3 ) ＝ 1 2c(H＋)＝5×10－11，则 c(H＋)＝1×10－10，故室温下溶液中由水电离出的 c(OH－)＝1×10－4 mol·L－1。 (2)①读图可知曲线Ⅱ先达到平衡，则曲线Ⅱ对应的温度更高，而温度越高平衡时 n(CH3OH) 却越小，所以正反应为放热反应，温度越高该反应的平衡常数越小，所以对应的平衡常数大 小关系为 K1>K2。每消耗 1 mol H2，热量变化是 16.3 kJ，则该反应的热化学方程式为 CO2(g)＋ 3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－48.9 kJ/mol。 ②一定温度下发生的反应 CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)。因为此反应是在恒压容器 中进行，容器中压强始终不变，所以压强不变不能判断反应达到化学平衡状态，故 a 错误； 因为压强恒定，化学反应两边计量数是不等的，所以 H2 的体积分数不变说明反应达到化学平 衡状态，故 b 正确；c(H2)===3c(CH3OH)不能说明正、逆反应速率相等，所以不能判断化学反 应是否达到平衡状态，故 c 错误；容器中密度 ρ＝ m V，反应物和生成物都是气体，因为反应是 在恒压容器中进行且反应后气体体积减小，所以密度不变可以说明反应达到化学平衡状态， 故 d 正确；CO2 和 H2 都是反应物，只要 2 个 C===O 断裂的同时就有 3 个 H—H 断裂，不能说明 正反应速率和逆反应速率相等，故 e 错误。 ③温度为 470 K 时，图中 P 点不是处于平衡状态。在 490 K 之前，甲醇产率随着温度升高 而增大的原因是：反应尚未达到平衡，温度越高化学反应速率越快；490 K 之后，甲醇产率下 降的原因是：到达平衡后升高温度，反应逆向移动，且催化剂活性降低。 (3)根据图中过程Ⅰ的变化可知 CO2 发生的反应为 CO2＋e－===CO－2 ，即阴极电极反应式为 CO2＋e－===CO－2 。工业上生产 1.4×104 g 的 LDPE，LDPE 的结构简式为H2C—CH2，根据 2nCO2～H2C—CH2～12ne－。因为 CO2 的物质的量为 1.4×104 g÷28n g/mol×2n＝1000 mol，故转移电子的物质的量为 1000 mol× 12 2 ＝6×103 mol。 - 8 - 28．(14 分)TiO2 在工业生产和日常生活中有重要用途。 Ⅰ.工业上用钛铁矿石(FeTiO3，含 FeO、Al2O3、SiO2 等杂质)经过下述流程制备 TiO2： 其中，步骤③发生的反应为： 2H2SO4＋FeTiO3===TiOSO4＋FeSO4＋2H2O。 (1)净化钛铁矿石时，是否需要除去杂质 FeO________(填“需要”或“不需要”)。 (2)净化钛铁矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中两性氧化物发生反应的 离子方程式：__________________________________。 (3)④中加入的 X 可能是________。 A．H2O2 B．KMnO4 C．KOH D．SO2 (4)④⑤两步的目的是________________________。 (5)写出⑥发生反应的化学方程式：________________________。 Ⅱ.TiO2 可通过下述两种方法制备金属钛。 方法一：电解 TiO2 来获得 Ti(同时产生 O2)，将处理过的 TiO2 作阴极，石墨为阳极，熔融 CaCl2 为电解液，用炭块作电解槽池。 (6)阴极的电极反应式为___________________________。 (7)电解过程中需定期向电解槽池中加入炭块的原因是_________________。 方法二：先将 TiO2 与 Cl2、C 反应得到 TiCl4，再用镁还原得到 Ti。 (8)TiO2(s)＋2Cl2(g)TiCl4(l)＋O2(g)'ΔH＝＋151 kJ·mol－1，该反应难以发生，所 以不能直接由 TiO2 和 Cl2 反应(即氯化反应)来制取 TiCl4。请从反应原理角度说明该反应难以 进行的原因：___________________________________。 答案　(1)不需要 (2)Al2O3＋2OH－===2AlO－2 ＋H2O (3)A (4)除去亚铁离子 (5)TiOSO4＋3H2O ===== △ TiO2·2H2O↓＋H2SO4 (6)TiO2＋4e－===Ti＋2O2－(或 Ti4＋＋4e－===Ti) (7)炭块会与阳极产生的氧气反应而不断减少 (8)该反应的 ΔH>0，ΔS<0，反应难以自发进行 解析　(1)FeO 与 H2SO4 反应生成 FeSO4，FeTiO3 与 H2SO4 反应也会生成 FeSO4，故不需要除 - 9 - 去 FeO。 (2)Al2O3 是两性氧化物，它与浓氢氧化钠溶液反应的离子方程式为：Al2O3＋2OH－===2AlO －2 ＋H2O。 (3)加入 X 的作用是将亚铁离子氧化为铁离子，同时不引入新的杂质，故 X 可能为 H2O2，A 项正确。 (4)④是将亚铁离子氧化为铁离子，⑤是通过调节 pH 使铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除 去。 (8)该反应的 ΔH>0，ΔS<0，则 ΔG＝ΔH－TΔS>0，故该反应难以自发进行。 三、选考题(两个题中任选一题作答，共 15 分) 35．[化学——选修 3：物质结构与性质](15 分) 在电解冶炼铝的过程中加入冰晶石，可起到降低 Al2O3 熔融温度的作用。冰晶石的生产原 理为 2Al(OH)3＋12HF＋3Na2CO3===2Na3AlF6＋3CO2↑＋9H2O。根据题意填空： (1)冰晶石的晶体不导电，但熔融时能导电，则在冰晶石晶体中存在________(填序号)。 a．离子键 b．极性键 c．配位键 d．范德华力 (2)CO2 分子的空间构型为________，中心原子的杂化方式为__________，和 CO2 互为等电 子体的氧化物是________。 (3)反应物中电负性最大的元素为________(填元素符号)，写出其原子最外层的电子排布 式________。 (4)冰晶石由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如图甲所示， 位于大立方体的顶点和面 心， 位于大立方体的 12 条棱的中点和 8 个小立方体的体心，那么大立方体的体心处所代表 的微粒是________(填具体的微粒符号)。 (5)Al 单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞结构如图丙所示，原子之间相互 位置关系的平面图如图丁所示。若已知 Al 的原子半径为 d cm，NA 代表阿伏加德罗常数的值， Al 的相对原子质量为 Mr，则一个晶胞中 Al 原子的数目为________个；Al 晶体的密度为 ________(用字母表示)。 答案　(1)abc　(2)直线形　sp　N2O　(3)F　2s22p5 (4)Na＋　(5)4　 Mr 4 2d3NA g·cm－3 解析　(1)由冰晶石晶体熔融时能导电可知该晶体中含有离子键，F 和 Al 之间形成极性共 价键和配位键；离子化合物中不存在范德华力。 (4)冰晶石的化学式为 Na3AlF6，由题图甲知，冰晶石晶胞中黑球的个数为 8× 1 8＋6× 1 2＝ - 10 - 4，白球的个数为 12× 1 4＋8＝11，所以黑球代表 AlF3－6 ，白球代表 Na＋，大立方体的体心处所 代表的微粒为 Na＋。 (5)由题图丙可知一个晶胞中含有的铝原子的个数为 8× 1 8＋6× 1 2＝4，设该晶胞的边长为 x cm，则 x＝2 2d，故铝晶体的密度为 4Mr g NA × (2 2d)3 cm3＝ Mr 4 2d3NA g·cm－3。 36．(2019·江西南康中学高三模拟)[化学——选修 5：有机化学基础](15 分) 芳香族化合物 A(C9H12O)常用于药物及香料的合成，A 有如下转化关系： 回答下列问题： (1)B 生成 D 的反应类型为____________，由 D 生成 E 的反应所需的试剂及反应条件为 ________________。 (2)A 中含有的官能团名称为________。 (3)K 的结构简式为____________________________。 (4)由 F 生成 H 中的第ⅰ步反应方程式为___________________。 (5)F 有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体有________种。 ①属于芳香族化合物　②能发生水解反应和银镜反应 (6)糠叉丙酮( )是一种重要的医药中间体，请参考上述合成路线，设计 - 11 - 一条由叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛( )为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任 用，用结构简式表示有机物)，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。 答案　(1)加成反应　NaOH 水溶液、加热 (2)羟基 - 12 - - 13 - - 14 - - 15 -