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可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 N 14 Cl 35.5 Cu 64 Na 23 I 127
)
C.石墨烯弹性气凝胶制成的轻质“碳海绵”可用作处理海上原油泄漏的吸油材料
D.高空臭氧层吸收太阳紫外线,保护地球生物;低空过量臭氧是污染气体,对人体有危害
8.设阿伏加德罗常数的值为 NA,下列叙述正确的是( )
A.电解精炼铜时,电路中每转移 2NA 个电子,阴极质量减少 64g
B.常温常压下,1mol O2 和 O3 的混合气体中含有的分子总数一定为 NA
C.1L 0.1mol·L-1Na2S 溶液中含有的硫原子的数目小于 0.1NA
D.同温同压下,体积均为 22.4L 的卤素单质中所含的原子数均为 2NA
9. 用下列实验装置进行相应实验,有关说法正确的是( )
A.利用图 1 装置进行粗碘提纯,通入冷却水时 a 为进水口,b 为出水口
B.利用图 2 装置将 SO2 气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,说明 SO2 有强氧化性
C.利用图 3 装置蒸干 NH4Cl 饱和溶液可制备 NH4Cl 晶体
D.利用图 4 装置片刻后在 Fe 电极附近滴入 KSCN 溶液,可验证 Fe 电极被保护
图 1 图 2 图 3 图 4
10.相对分子质量为 114 的烷烃,其分子中含有两个相同的支链,则该烃可能的结构(不考虑立
体异构)共有( )种
A.4 B.5 C.6 D.7
11.四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有 M 为金属元素。下列说法不正确的是( )
A.离子半径 Z>M
B.M 的简单离子能破坏水的电离
C.Y 的氢化物对应水化物为强碱
D.只含氢、Y、Z 三种元素的化合物参加化学反应,可能要同时破坏离子键和共价键
12.空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢
氧燃料电池(RFC),RFC 是一种将水电解技术与氢
氧燃料电池技术相结合的可充电电池。如图为
RFC 工作原理示意图,有关说法正确的是( )
A.转移 0.1 mol 电子时,a 电极产生 1.12 L H2
B.b 电极上发生还原反应
C.酸性电解质溶液中 H+移向 d 电极
D.d 电极上发生的电极反应是:H2-2e-=2H+
2020届高三年级化学模拟试题四
一、选择题(本题共 7 小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题 6 分,共 42 分。)
卷面满分:100 分
7.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列有关说法不正确的是
(A.常温下,成语“金戈铁马”中的金属能溶于浓硝酸
B.“山东疫苗案”涉及疫苗未冷藏储运而失效,这与蛋白质变性有关第 2 页 共 4 页
13.根据下列各图曲线表征的信息,得出的结论正确的是( )
A. 图 1 表示常温下向体积为 10 mL 0.1 mol·L-1NaOH 溶液中逐滴加入 0.1 mol·L-1CH3COOH 溶液
后溶液的 pH 变化曲线,则 b 点处有:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)
B. 图 2 表示用水稀释 pH 相同的盐酸和 NH4Cl 溶液时,溶液的 pH 变化曲线,其中Ⅰ表示盐酸,
Ⅱ表示 NH4Cl 溶液,且溶液导电性:b>c>a
C. 图 3 表示的是 Al3+与 OH-反应时含铝微粒浓度变化曲线,图中 a 点溶液中大量存在 Al3+
D. 由图 4 得出若除去 Fe2(SO4)3 溶液中的 Cu2+,可采用向溶液中加入适量 Fe2O3,调节溶液的 pH
至 4 左右
二、非选择题(共 58 分)
26.(15 分)碘化钠用作甲状腺肿瘤防治剂、祛痰剂和利尿剂等,实验室用 NaOH、单质碘和水
合肼(N2H4·H2O)为原料可制备碘化钠。资料显示:水合肼有还原性,能消除水中溶解的氧气;NaIO3
是一种氧化剂。回答下列问题:
(1)水合肼的制备有关反应原理为:NaClO+2NH3===N2H4·H2O+NaCl
①用下图装置制取水合肼,其连接顺序为_________________(按气流方向,用小写字母表示)。
②开始实验时,先向氧化钙中滴加浓氨水,一段时间后再向 B 的三口烧瓶中滴加 NaClO 溶液。滴
加 NaClO 溶液时不能过快的理由_________________________________________。
(2)碘化钠的制备
i.向三口烧瓶中加入 8.4g NaOH 及 30mL 水,搅拌、冷却,加入 25.4g 碘单质,开动磁力搅拌器,
保持 60~70℃至反应充分;
ii.继续加入稍过量的 N2H4·H2O(水合肼),还原 NaIO 和 NaIO3,得 NaI 溶液粗品,同时释放一种
空气中的气体;
iii.向上述反应液中加入 1.0g 活性炭,煮沸半小时,然后将溶液与活性炭分离;
iv.将步骤 iii 分离出的溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得产品 24.0g。
③步骤 i 反应完全的现象是______________________。
④步骤 ii 中 IO −3参与反应的离子方程式为________________________________________。
⑤步骤 iii“将溶液与活性炭分离”的方法是______________________。
⑥本次实验产率为_________,实验发现,水合肼实际用量比理论值偏高,可能的原因是
_________________________________________________。
⑦某同学检验产品 NaI 中是否混有 NaIO3 杂质。取少量固体样品于试管中,加水溶解,滴加少量第 3 页 共 4 页
淀粉液后再滴加适量稀硫酸,片刻后溶液变蓝。得出 NaI 中含有 NaIO3 杂质,请评价该实验结论
的合理性:_________(填写“合理”或“不合理”),_____________________________ (若认为合理写
出离子方程式,若认为不合理说明理由)。
27.(13 分)汽车尾气中 CO、NOx 以及燃煤废气中的 SO2 都是大气污染物,对它们的治理具有重
要意义。
(1)氧化还原法消除 NOx 的转化:
①反应 I 为 NO +O3===NO2+O2,生成标准状况下 11.2L O2 时,转移电子的物质的量是______mol;
②反应Ⅱ中,当 n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2 时,氧化产物与还原产物的质量比为___________。
(2)吸收 SO2 和 NO,获得 Na2S2O4 和 NH4NO3 产品的流程图如下(Ce 为铈元素)。装置 I 中发
生反应的离子方程式为____________________________________。
(3)装置Ⅱ中,酸性条件下 NO 被 Ce4+氧化的产物主要是 NO−3、NO−2,请写出生成等物质的量的
NO −3和 NO −2时的离子方程式____________________________________。
(4)装置Ⅲ的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得 Ce4+再生,再生时生成的 Ce4+在电解槽
的______(填“阳极”或“阴极”),同时在另一极生成 S2O 2−4 的电极反应式为___________________。
(5)取少量装置Ⅳ所得的产品溶于水,溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________________。
28.(15 分)(1)2017 年中科院某研究团队通过设计一种新型 Na-Fe3O4/HZSM-5 多功能复合催化
剂,成功实现了 CO2 直接加氢制取辛烷值汽油,该研究成果被评价为“CO2 催化转化领域的突破性
进展”。
已知:H2(g)+1/2O2(g) ===H2O(l) ΔH1 =-a kJ·mol−1
C8H18(1)+25/2O2(g) ===8CO2(g)+9H2O(1) ΔH2=-b kJ·mol−1
试 写 出 25℃ 、 101kPa 条 件 下 ,CO2 与 H2 反 应 生 成 汽 油( 以 C8H18 表 示 ) 的 热 化 学 方 程 式
_________________________________。
(2)利用 CO2 及 H2 为原料,在合适的催化剂(如 Cu/ZnO 催化剂)作用下,也可合成 CH3OH,涉
及的反应有:
甲:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-53.7kJ·mol−1 平衡常数 K1
乙:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH = + 41.2kJ·mol−1 平衡常数 K2
①若在容积为 2L 的密闭容器内加入 2mol CO2 和 4.8mol H2,在恒温条件下发生甲、乙两反应,达
平衡时测得容器内生成 0.8molCH3OH 和 0.4molCO,则甲反应的平衡常数为_____________。
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数 K=______(用含 K1、K2 的表达式表示),该反应ΔH
___0(填“大于”或“小于”)。
③提高 CO2 转化为 CH3OH 平衡转化率的措施有______(填写两项)。
④催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样,具有高度的选择性。下列四组实验,控制
CO2 和 H2 初始投料比均为 1∶2.2,经过相同反应时间(t1 min)。
温度
(K)
催化剂 CO2 转化率(%) 甲醇选择性(%)
综合
选项
543 Cu/ZnO 纳米棒材料 12.3 42.3 A
543 Cu/ZnO 纳米片材料 11.9 72.7 B第 4 页 共 4 页
553 Cu/ZnO 纳米棒材料 15.3 39.1 C
553 Cu/ZnO 纳米片材料 12.0 70.6 D
由表格中的数据可知,相同温度下不同的催化剂对 CO2 的转化为 CH3OH 的选择性有显著影
响,根据上表所给数据结合反应原理,所得最优选项为___________(填字母符号)。
(3)以 CO、H2 为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
在体积均为 2L 的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,分别都充入 1mol
CO 和 2mol H2,三个容器的反应温度分别为 T1、T2、T3 且恒定不变。
下图为三个容器中的反应均进行到 5min 时 H2 的体积分数示意图,
其中有一个容器反应一定达到平衡状态。
①0~5min 时间内容器Ⅱ中用 CH3OH 表示的化学反应速率为
_________________。
②三个容器中一定达到平衡状态的是容器_______(填写容器代号)。
36.【化学——选修 5:有机化学基础】(15 分)
有机制药工业中常用以下方法合成一种药物中间体(G):
(1)G 的分子式是_____________。
(2)化合物 A 中含氧官能团的名称为_____________________。
(3)由 C→D 的反应类型为_____________;化合物 E 的结构简式为_________________________。
(4)写出 B→C 的反应的化学方程式:_________________________________________________。
(5)写出同时满足下列条件的 B 的一种同分异构体的结构简式:_______________。
①能与新制 Cu(OH)2 在加热条件下反应生成砖红色沉淀,水解产物之一能与 FeCl3 溶液发生显色
反应;
②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为 1∶2∶4∶9;
③分子中含有氨基。
(6)已知:RCN RCH2NH2,请写出以 HOOCCH2CH2COOH 和 CH3CH2Cl 为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
CH3CH2OH CH2 CH2 CH3CH2Cl第 1 页 共 3 页
用等效氢法、定一移一法可得结果。
11. 依题意 M 为 Al、X 为 Si、Y 为 N、Z 为 O;A 项离子半径 r(O2—)〉r(Al3+);B 项 Al3+会水
解;C 项 NH3·H2O 为弱碱;D 项中元素形成的铵盐如硝酸铵,受热分解时即符合题意。
12. 该装置左侧为电解池,右侧为燃料电池。A 项为指明气体所处温度压强,无法计算。B 项 b 电
极连接电源正极,为电解池的阳极,发生氧化反应。C 项 d 电极与电解池阴极相连,为原电池的
负极,H+应移向正极。
13. A 项混合后所得的溶液是醋酸钠溶液,存在质子守恒 c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)。用水稀释
pH 相同的盐酸和 NH4Cl,盐酸的 pH 变化较大, NH4Cl 的 pH 变化小,溶液的导电能力取决于自由移
动离子的浓度的大小,即其中Ⅰ表示盐酸,Ⅱ表示 NH4Cl,且溶液导电性:a>b>c。C 项 Al3+与 OH-反应
时,先生成氢氧化铝沉淀,而后沉淀溶解生成偏铝酸根,a 点对应的碱性较强,铝元素应以偏铝
酸根的形式存在。若除去 Fe2(SO4)3 溶液中的 Cu2+,加入适量 Fe2O3,调节溶液的 pH 至 4 左右,此
时会生成氢氧化铁沉淀,不能除去 Cu2+,反而把 Fe3+除去。
26.【答案】共 15 分,除标注外,每空 2 分
(1)①fabcde(ab 顺序可互换);
②过快滴加 NaClO 溶液,过量的 NaClO 溶液氧化水合肼,降低产率
(2)③无固体残留且溶液呈无色(答出溶液呈无色即给分)(1 分)
④2IO−3+3N2H4·H2O===3N2↑+2I−+9H2O ⑤趁热过滤或过滤(1 分)
⑥80% 水合胼能与水中的溶解氧反应
⑦不合理(1 分) 可能是 I−在酸性环境中被 O2 氧化成 I2 而使淀粉变蓝
【解析】(1)①水合肼的制备原理为:NaClO+2NH3===N2H4·H2O+NaCl,利用装置 D 制备氨气,
通过装置 A 安全瓶,防止溶液倒吸,气体通入装置 B 滴入次氯酸钠溶液发生反应生成水合肼,剩
余氨气需要用装置 C 吸收,倒扣在水面的漏斗可以防止倒吸,按气流方向其连接顺序为:fabcde;
②开始实验时,先向氧化钙中滴加浓氨水,生成氨气一段时间后再向 B 的三口烧瓶中滴加 NaClO
溶液反应生成水合肼,水合肼有还原性,滴加 NaClO 溶液时不能过快的理由:过快滴加 NaClO
溶液,过量的 NaClO 溶液氧化水和肼,降低产率;(2)③步骤 ii 中碘单质生成 NaI、NaIO3,反
应完全时现象为无固体残留且溶液接近无色;④步骤 iii:N2H4·H2O 还原 NalO3 的化学方程式为:
3N2H4·H2O+2NaIO3===2NaI+3N2↑+9H2O;⑤活性炭具有吸附性,能脱色,通过趁热过滤将活性炭
与碘化钠溶液分离;⑥8.2g NaOH 与 25.4g 单质碘反应,氢氧化钠过量,碘单质反应完全,碘和
氢 氧 化 钠 发 生 反 应 : 3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O , 则 生 成 的 NaI 的 质 量 为 :
×5×150g·mol−1=25g , 生 成 的 NaIO3 与 N2H4·H2O 反 应 所 得 的 NaI , 反 应 为
3N2H4·H2O+2NaIO3===2NaI+3N2↑+9H2O,则 6I2 ~2NaIO3 ~2NaI,该步生成的 NaI 质量为:
2020届高三年级化学模拟卷四答案及解析
选择题【答案】ABACCDA
【解析】
7. A 项中的金属是铁,常温下铁遇浓硝酸钝化。
8. A 项应为阴极质量增加;B 项 1mol 气体分子数一定为 NA;C 项硫原子以 S2-、HS-、H2S 的形
式存在,但总的原子数还是 NA;D 项不是在标况下,故分子物质的量小于 1mol,原子数小于 2NA。
9. A 项从 a 口进冷却水,使碘蒸气充分冷凝;B 项说明 SO2 有漂白性;C 项氯化铵固体受热易分
解生成氨气和氯化氢;D 项应当使用 K3[Fe(CN)6]检验,不存在 Fe2+,从而说明 Fe 电极被保护。
10. 根据烷烃通式 CnH2n+2,计算得该烷烃为 C8H18,依题意可得两个相同支链只能是两个甲基,利第 2 页 共 3 页
×2×150g·mol−1=5g,故理论上生成的 NaI 为 25g+5g=30g,实验成品率为 ×100%=80%,
实验发现,水合肼实际用量比理论值偏高是因为水合肼能与水中的溶解氧反应⑦取少量固体样品
于试管中,加水溶解,滴加少量淀粉液后再滴加适量稀硫酸,片刻后溶液变蓝,说明生成碘单质,
可能是 NaIO3 氧化碘化钾反应生成,也可能是空气中氧气氧化碘离子生成碘单质,不能得出 NaI
中含有 NaIO3 杂质。
27. 【答案】共 13 分,除标注外,每空 2 分
(1)①1 ②4∶3 (2)SO2+OH−===HSO−3 (3)2NO+3H2O+4Ce4+===NO−3+NO−2+6H++4Ce3+
(4)阳极(1 分) 2H++2HSO−3+2e−===S2O2−4 +2H2O (5)c(NO−3)> c(NH+4)>c(H+)>c(OH−)
【解析】(1)①由反应方程式 NO+O3═NO2+O2 可知,N 元素的化合价从+2 价升高到+4 价,生成
1mol 氧气转移电子 2mol,则生成 11.2L 即 0.5mol O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是
0.5mol×2=1mol;
②当 n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2 时,即 NO2 和 CO(NH2)2 的化学计量数之比是 3∶2,反应方程式
可表示为:6NO2+4CO(NH2)2===7N2+8H2O+4CO2,该反应中只有 N 元素的化合价变化,氮气既是
氧化产物也是还原产物,由 N 原子守恒可知氧化产物与还原产物的质量比为 8∶6=4∶3;
(2)由流程图可知,在装置 I 中 SO2 与 NaOH 溶液反应生成 NaHSO3 ,离子方程式为:
SO2+OH−===HSO−3;
(3)由流程图可知,装置 II 中生成等物质的量的 NO −3和 NO −2时,Ce4+被还原为 Ce3+,根据得失
电子守恒和原子守恒写出离子方程式 2NO+3H2O+4Ce4+=== NO−3+NO−2+6H++4Ce3+;
(4)由 Ce3+生成 Ce4+为氧化反应,所以再生时生成的 Ce4+在电解槽的阳极,在电解槽的阴极 HSO−3
被还原成 S2O2−4 ,电极反应式为:2H++2HSO−3+2e−===S2O2−4 +2H2O;
(5)由流程图可知,装置 IV 所得的产品为 NH4NO3,在 NH4NO3 溶液中,NH +4水解使溶液呈酸
性,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为 c(NO−3)> c(NH+4)>c(H+)>c(OH−)。
28.【答案】共 15 分,除标注外,每空 2 分
(1)8CO2(g)+25H2(g) ===C8H18(1)+16H2O(1) ΔH=-(25a-b)kJ·mol−1 (3 分)
(2)①0.6 ②K= (1 分); 小于(1 分) ③ 降低温度、减小产物浓度 ④B
(3)①0.0875mol·(L·min)−1 ②Ⅲ
【解析】(1)根据盖斯定律,①×25-②;
(2)① CO(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) CO(g)+H2(g) CO2(g)+H2O(g)
开始: 2 4.8 0 0 1.2 2.4 0 0.8
转化: 0.8 2.4 0.8 0.8 0.4 0.4 0.4 0.4
平衡: 1.2 2.4 0.8 0.8 0.8 2 0.4 1.2
注意计算时应当使用各物质在平衡体系时的最终浓度计算。
甲反应
②根据盖斯定律,由甲-乙得反应 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数 K= ;△H=-53.7
kJ·mol−1-41.2 kJ·mol-1=-94.9kJ·mol−1