房山区2019年高考第二次模拟测试试卷
理科综合
本试卷共18页,共300分。考试时长150分钟。考生务必将答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题纸交回,试卷自行保存。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5
第一部分(选择题 共120分)
共20小题,每小题6分,共计120分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.红茶起源于中国,传统制作工艺如下所示,其中以化学反应为主的是
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.萎凋主要是散发部分水分,使茎、叶萎蔫,此过程中无新物质生成属于物理变化过程,故A错误;
B.揉捻是塑型工序,通过揉捻可形成紧结弯曲的外形,此过程中无新物质生成属于物理变化过程,故B错误;
C.发酵过程发生复杂的化学变化过程,生成了新的物质,故C正确;
D.干燥过程中无新物质生成属于物理变化过程,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查物理变化和化学变化的判断,区分物理变化和化学变化的根本方法是看有没有新物质生成,平时注意对生产生活中物质变化的观察思考。
2.下列材料或物质的应用与其对应的性质完全相符合的是
A. Mg、Al合金用来制造飞机外壳—合金熔点低
B. 食品盒中常放一小袋Fe粉—Fe粉具有还原性
C. SiO2用来制造光导纤维—SiO2耐酸性
D. 葡萄酒中含SO2—SO2有漂白性
【答案】B
【解析】
【详解】A. Mg、Al合金用来制飞机外壳是利用其密度小,硬度和强度都很大的性质,不是因为合金熔点低,故A错误;
B. 食品合中常放一小袋Fe粉,利用其具有较强的还原性,防止食品被氧化,故B正确;
C. SiO2用来制造光导纤维是利用其光学性质,不是耐酸性,故C错误;
D. 葡萄酒里都含有SO2,起保鲜、杀菌和抗氧化作用,不是用来漂白,故D错误。
答案选B。
【点睛】本题易错选项D,注意SO2有毒不能用于食品的漂白,在葡萄酒里都含有SO2,起保鲜、杀菌和抗氧化作用。
3.部分元素在周期表中的分布如右图所示(虚线为金属元素与非金属元素的分界线),下列说法不正确的是
A. B只能得电子,不能失电子
B. 原子半径Ge>Si
C. As可作半导体材料
D. Po处于第六周期第VIA族
【答案】A
【解析】
【分析】
同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,因此图中临近虚线的元素既表现一定的金属性,又表现出一定的非金属性,在金属和非金属的分界线附近可以寻找半导体材料(如锗、硅、硒等),
据此分析解答。
【详解】A. 根据以上分析,B元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近,既能得电子,又能失电子,故A错误;
B. 同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,所以原子半径Ge>Si,故B正确;
C. As元素位于金属元素与非金属元素的分界线附近,可作半导体材料,故C正确;
D. Po为主族元素,原子有6个电子层,最外层电子数为6,处于第六周期第VIA族,故D正确。
故选A。
4.厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中不正确的是
A. 1mol NH4+ 所含的质子总数为10NA
B. 联氨(N2H4)中含有极性键和非极性键
C. 过程II属于氧化反应,过程IV属于还原反应
D. 过程I中,参与反应的NH4+与NH2OH的物质的量之比为1:1
【答案】A
【解析】
A、质子数等于原子序数,1molNH4+中含有质子总物质的量为11mol,故A说法错误;B、联氨(N2H4)的结构式为,含有极性键和非极性键,故B说法正确;C、过程II,N2H4→N2H2-2H,此反应是氧化反应,过程IV,NO2-→NH2OH,添H或去O是还原反应,故C说法正确;D、NH4+中N显-3价,NH2OH中N显-1价,N2H4中N显-2价,因此过程I中NH4+与NH2OH的物质的量之比为1:1,故D说法正确。
点睛:氧化反应还是还原反应,这是有机物中的知识点,添氢或去氧的反应为还原反应,去氢或添氧的反应的反应氧化反应,因此N2H4→N2H2,去掉了两个氢原子,即此反应为氧化反
应,同理NO2-转化成NH2OH,是还原反应。
5.对于下列实验事实的解释,不合理的是
选项
实验事实
解释
A
加热蒸干MgSO4溶液能得到MgSO4固体;加热蒸干MgCl2溶液得不到MgCl2固体
H2SO4不易挥发,HCl易挥发
B
电解CuCl2溶液阴极得到Cu;电解NaCl溶液,阴得不到Na
得电子能力:Cu2+>Na+>H+
C
浓HNO3能氧化NO;稀HNO3不能氧化NO
HNO3浓度越大,氧化性越强
D
钠与水反应剧烈;钠与乙醇反应平缓
羟基中氢的活泼性:H2O>
C2H5OH
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、硫酸镁溶液中:Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+,盐类水解是吸热反应,升高温度,促进水解,但硫酸属于难挥发性酸,因此加热蒸干得到的是MgSO4;氯化镁溶液:MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,加热促进水解,HCl易挥发,加热促进HCl的挥发,更加促进反应向正反应方向进行,因此加热蒸干得到的是Mg(OH)2或MgO,解释合理,故A说法正确;B、根据电解原理,电解CuCl2溶液,阴极上发生Cu2++2e-=Cu,说明Cu2+得电子能力大于H+,电解NaCl溶液,阴极发生2H++2e-=H2↑,说明H+得电子能力强于Na+,得电子能力强弱是Cu2+>H+>Na+,因此解释不合理,故B说法错误;
C、浓硝酸能氧化NO,而稀硝酸不能氧化NO,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,即硝酸浓度越大,氧化性越强,解释合理,故C说法正确;
D、钠与乙醇反应平缓,钠与水反应剧烈,说明水中H+的浓度大于乙醇中c(H+),即羟基中氢的活性:CH3CH2OH”“=”或“过程II;
③a.由图可知,甲醇转化率大于甲醇生成甲醛的转化率,说明有其它副反应发生;
b.由图可知,温度高于 650℃甲醇生成甲醛的转化率降低,说明催化剂烧结,活性减弱;
c.减小生成物浓度平衡向正反应方向移动,所以及时分离产品有利于提高甲醇生成甲醛的转化率;
(2)①由图可知,甲醛气体传感器为原电池原理,b极为负极,甲醛发生氧化反应生成CO2,以此书写电极反应式;根据电极反应式计算反应的甲醛的量。
②分析图像可知,水温约15℃时选择Ca(ClO)2处理甲醛污染的水源,甲醛去除率较高。
【详解】(1)①由图可知1molCH3OH分解为1molHCHO和1molH2要吸收能量463kJ/mol-379kJ/mol=84kJ/mol,所以反应的热化学方程式是CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)⊿H=+84kJ/mol,
故答案:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)⊿H=+84kJ/mol;
②由图可知反应活化能:过程I>过程II,
故答案为:>;
③a.由图可知,甲醇转化率大于甲醇生成甲醛的转化率,说明有其它反应发生,所以甲醇脱氢法制备甲醛过程有副反应发生,故a错误;
b.由图可知,温度高于 650℃甲醇生成甲醛的转化率降低,说明催化剂烧结,活性减弱,故b正确;
c.减小生成物浓度平衡向正反应方向移动,所以及时分离产品有利于提高甲醇生成甲醛的转化率,故c正确。
故答案为:b、c;
(2)①由图可知,甲醛气体传感器为原电池原理,b极为负极,甲醛发生氧化反应生成CO2,电极反应式为HCHO-4e-+ H2O= CO2+ 4H+;由反应式可知,当电路中转移4×10-4 mol电子时,传感器内参加反应的甲醛(HCHO)为30g/mol=310-3g=3mg。
②分析图像可知,水温约15℃时选择Ca(ClO)2处理甲醛污染的水源,甲醛去除率较高,
故答案为:3;Ca(ClO)2。
10.钒(V)为过渡元素,可形成多价态化合物,全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能系统,工作原理如下图:
已知:
离子种类
VO2+
VO2+
V3+
V2+
颜色
黄色
蓝色
绿色
紫色
(1)全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应,该电池放电时总反应式是_______
(2)当完成储能时,正极溶液的颜色是 __________
(3)质子交换膜作用是_________
(4)含钒废水会造成水体污染,对含钒废水(除VO2+外,还含Fe3+等)进行综合处理可实现钒资源的回收利用,流程如下:
已知溶液酸碱性不同钒元素的存在形式不同:
钒的化合价
酸性
碱性
+4价
VO2+
VO(OH)3-
+5价
VO2+
VO43-
①滤液中钒元素的主要存在形式为_______
②滤渣在空气中由灰白色转变为红褐色,用化学用语表示加入NaOH后生成沉淀的反应过程_______________、____________。
③萃取、反萃取可实现钒的分离和富集,过程可简单表示为(HA为有机萃取剂):
萃取时必须加入适量碱,其原因是 __________
④纯钒可由熔盐电解法精炼,粗钒(含杂质)作____极。
【答案】 (1). V2+ +VO2+=V3++VO2++H2O (2). 黄色 (3). 阻隔氧化剂与还原剂,使氢离子通过形成电流 (4). VO(OH)3- (5). Fe2+ + 2OH-=Fe(OH)2↓ (6). 4Fe(OH)2+2H2O+O =4Fe(OH)3 (7). 加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动,提高钒的萃取率 (8). 阳极
【解析】
【分析】
(1)B极V2+失电子发生氧化反应生成V3+,A极VO2+得到电子发生还原反应生成VO2+,根据电极反应式书写总反应式;
(2)储能为充电过程,正极和外接电源正极相连,本身作阳极发生氧化反应,电极反应方程
式为:VO2+- e-+H2O= VO2++2H+;
(3)质子交换膜的作用是阻隔氧化剂与还原剂,使氢离子通过形成电流;
(4)①由流程可知滤液为碱性且加入铁粉后VO2+被还原为VO(OH)3-;
②Fe2+ + 2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+2H2O+O =4Fe(OH)3 。
③分析平衡,,加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动,提高钒的萃取率;
④电解法精炼钒,用粗钒作阳极,发生氧化反应。
【详解】(1)因为放电时,已知B极是V2+失电子发生氧化反应生成V3+,所以A极会得到电子发生还原反应,故电极反应方程式为:VO2++e-+2H+=VO2++H2O,故电池放电时总反应式是V2+ +VO2+=V3++VO2++H2O,
故答案是:V2+ +VO2+=V3++VO2++H2O;
(2)储能为充电过程,正极和外接电源正极相连,本身作阳极发生氧化反应,电极反应方程式为:VO2+- e-+H2O= VO2++2H+,所以当完成储能时,正极溶液的颜色是黄色;
故答案是:黄色;
(3)由电池放电时总反应式V2+ +VO2+=V3++VO2++H2O可知,两电极的物质混合会发生反应,故质子交换膜的作用是阻隔氧化剂与还原剂,使氢离子通过形成电流;
故答案是:阻隔氧化剂与还原剂,使氢离子通过形成电流;
(4)①由流程可知滤液为碱性且加入铁粉后VO2+被还原为VO(OH)3-,所以钒元素的主要存在形式为VO(OH)3-,
故答案是:VO(OH)3-;
②加入氢氧化钠之后,由灰白色转变为红褐色,这是亚铁离子转化为铁离子,反应过程为Fe2+ + 2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+2H2O+O =4Fe(OH)3。
故答案为:Fe2+ + 2OH-=Fe(OH)2↓; 4Fe(OH)2+2H2O+O =4Fe(OH)3;
③分析平衡,,加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动,提高钒的萃取率,
故答案为:加入碱中和硫酸,促使平衡正向移动,提高钒的萃取率;
④电解法精炼钒,用粗钒作阳极,发生氧化反应,
故答案为:阳极。
【点睛】本题考查了流程分析判断,侧重考查物质性质和实验设计的方法应用、题干信息分
析判断能力,注意把握物质的分离提纯、电解反应、电极产物的分析应用、工艺流程的理解。
11.某小组以亚硝酸钠(NaNO2)溶液为研究对象,探究NO2-的性质。
实验
试剂
编号及现象
滴管
试管
2mL
1%酚酞溶液
1 mol·L-1 NaNO2溶液
实验I:溶液变浅红色,微热后红色加深
1 mol·L-1 NaNO2溶液
0.1 mol·L-1 KMnO4 溶液
实验II:开始无明显变化,向溶液中滴加稀硫酸后紫色褪去
KSCN溶液
1 mol·L-1 FeSO4
溶液(pH=3)
实验III:无明显变化
1 mol·L-1 NaNO2溶液
1 mol·L-1 FeSO4
溶液(pH=3)
实验IV:溶液先变黄,后迅速变为棕色,滴加KSCN溶液变红
资料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
(1)结合化学用语解释实验I“微热后红色加深”的原因 ______
(2)实验II证明NO2-具有_____性, 从原子结构角度分析原因_________
(3)探究实验IV中的棕色溶液
①为确定棕色物质是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,设计如下实验,请补齐实验方案。
实验
溶液a
编号及现象
1 mol·L-1FeSO4溶液(pH=3)
i.溶液由___色迅速变___色
____________________
ii.无明显变化
②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,溶液中有红褐色沉淀生成。解释上述现象产生的原因_________。
(4)络合反应导致反应物浓度下降,干扰实验IV中氧化还原反应发生及产物检验。小组同学设计实验V:将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大。
①盐桥的作用是____________________________
②电池总反应式为______________________
实验结论:NO2-在一定条件下体现氧化性或还原性,氧还性强弱与溶液酸碱性等因素有关。
【答案】 (1). NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深 (2). 还原性 (3). N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性 (4). 浅绿色 (5). 棕色 (6). 0.5mol·L−1Fe2(SO4)3溶液(pH=3) (7). 棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀 (8). 阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生 (9). Fe2+ +NO2-+2H+= Fe3+ +NO↑+H2O
【解析】
【分析】
(1)NaNO2为强碱弱酸盐,NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深;
(2)N原子最外层5个电子,NO2-中N为+3价不稳定,易失电子,体现还原性;
(3)①若要证明棕色物质是[Fe(NO)]2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,需要作对照实验,即向pH均为3,含Fe2+和Fe3+浓度均为1mol/L的FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中通入NO,
若通入FeSO4溶液出现溶液由浅绿色色迅速变为棕色,而通入Fe2(SO4)3溶液无现象,则可证明;
②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,说明加热后生成了NO气体;溶液中有红褐色沉淀生成,说明生成了Fe(OH)3,据此解答;
(4)①由图可知,该装置构成了原电池,两电极分别产生NO和Fe3+,U形管中间盐桥的作用是阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生;
②两电极反应式相加得总反应式。
【详解】(1)NaNO2为强碱弱酸盐,NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深,所以在2mL1 mol·L-1 NaNO2溶液中滴加酚酞溶液出现溶液变为浅红色,微热后红色加深,
故答案为:NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深;
(2)NaNO2溶液与KMnO4 溶液在酸性条件下发生氧化还原反应而使KMnO4 溶液的紫色褪去,即KMnO4被还原,说明NO2-具有还原性。NO2-具有还原性的原因是:N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性,
故答案为:还原性;N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现还原性;
(3)①实验IV在FeSO4 溶液(pH=3)中滴加NaNO2溶液,溶液先变黄,后迅速变为棕色,滴加KSCN溶液变红,说明有Fe3+生成,NO2-被还原为NO。若要证明棕色物质是[Fe(NO)]2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,需要作对照实验,即向pH均为3,含Fe2+和Fe3+浓度均为1mol/L的FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中通入NO,若通入FeSO4溶液出现溶液由浅绿色色迅速变为棕色,而通入Fe2(SO4)3溶液无现象,则可证明,
故答案为:浅绿色;棕色;0.5mol·L−1Fe2(SO4)3溶液(pH=3);
②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,说明加热后生成了NO气体;溶液中有红褐色沉淀生成,说明生成了Fe(OH)3,的原因是棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀,
故答案为:棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀;
(4)①由图可知,该装置构成了原电池,两电极分别产生NO和Fe3+,U形管中间盐桥的作
用是阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生,
故答案为:阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生;
②该原电池负极反应为:Fe2+-e-= Fe3+,正极反应为NO2-+e-+2H+=NO↑+H2O,所以电池总反应式为Fe2+ +NO2-+2H+= Fe3+ +NO↑+H2O,
故答案为:Fe2+ +NO2-+2H+= Fe3+ +NO↑+H2O。