2022-2023甘肃省高三第二次模拟考试化学试题卷(含解析)

2022-2023学年甘肃省高三第二次模拟考试化学试题卷
学校:___________姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.下列关于几种基本营养物质的说法正确的是 ( )
A.人体摄入的糖类均会水解成葡萄糖
B.蛋白质在强酸、强碱、重金属盐、甲醛、紫外线、低温等作用下均会发生变性
C.油脂属于天然的高分子化合物,分为不饱和的植物油和饱和的脂肪
D.油脂可通过碱性条件下的水解反应,进行肥皂生产
2.金刚烷的分子立体结构如图所示。金刚烷的一氯一溴代物有多少种( )
A.7 B.8 C.9 D.10
3.为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是( )
A.的溶液中含数目为
B.溶液中,的数目为
C.中含极性键数目为
D.由与组成的混合气体中氧原子数目为
4.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期不同主族元素,X的最外层电子数是其电子层数的3倍,Y元素原子半径在同周期中最大,Z的轨道有3个未成对电子,X与Y的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等。下列说法中错误的是( )
A.X在元素周期表中位于p区
B.元素的第一电离能:
C.X、Y、W形成的简单离子半径
D.Z的最高价含氧酸的钠盐溶液中有三种含Z元素的微粒
5.下列实验装置和实验方案不能达到实验目的的是( )
A.用图1装置制备少量氨气
B.用图2装配制0.10 mol L 1NaOH溶液
C.图3装置用50mL0.5 mol L 1盐酸与50mL0.55 mol L 1NaOH溶液反应,测定中和热
D.图4试管中盛有等浓度的NaCl和KI混合溶液,向其中加入几滴同浓度的AgNO3溶液探究Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小
6.下列关于原电池和电解池的叙述正确的是
A.原电池中失去电子的电极为阴极
B.原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应
C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D.电解时电解池的阳极一定是阴离子放电
7.常温下,的下列溶液中最大的是
A. B. C. D.
二、实验题
8.生活中甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种新型补铁剂。某化学学习小组用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备甘氨酸亚铁。
有关物质性质如表所示:
甘氨酸(H2NCH2COOH) 易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中溶解度大于在乙醇中的溶解度。
柠檬酸 易溶于水和乙醇,酸性较强,有强还原性。
甘氨酸亚铁 易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸。
实验步骤如下:
I.打开K1和K3,向c中通入气体,一段时间后,将b中溶液转移到c中。
II.在50°恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调节溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应。
III.反应完成后,向c中反应混合物中加入无水乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤得到粗产品,将粗产品纯化后得精品。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为____;实验开始首先打开K1和K3,向c中通入气体一段时间的目的是___;装置d的作用是____。
(2)步骤I中将b中溶液转移到c中的操作是____。
(3)反应混合液中柠檬酸的作用除了调节溶液的pH外还有一个作用是____。
(4)在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调节溶液pH至5.5左右,pH过低甘氨酸亚铁产率将下降,其原因为____。
(5)产品中Fe2+含量的检测:称取mg样品溶解于适量蒸馏水中,配制成250.0mL溶液。用移液管取出25.00mL溶液于锥形瓶中,向其中加入一定量混酸进行酸化,用cmol·L-1的KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液的体积为VmL。滴定终点的现象为____;产品中Fe2+的质量分数为____。
三、工业流程题
9.海水开发利用的部分过程如图所示,下列说法错误的是
A.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
B.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
C.实际生产中常选用Ca(OH)2作为沉淀剂
D.工业生产中电解氯化镁溶液的方法制取镁
四、原理综合题
10.科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3,反应的化学方程式如下:N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g)。回答下列问题:
(1)进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h),则该反应的正反应为_______________反应(填“吸热”或“放热”)
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
(2)合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如下:H2(g):△H=-285.8kJ mol-1;CO(g):△H=-283.0kJ mol-1;CH4(g):△H=-890.3kJ mol-1。已知1molH2O(g)转变为1molH2O(l)时放出44.0kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式_______________。
(3)有人设想寻求适合的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池,请写出该电极的正极反应式_______________。
(4)生成的NH3可用于制铵态氮肥,如(NH4)2SO4、NH4Cl,这些肥料显_______________性,原因是(用离子方程式表示)_______________。
五、结构与性质
11.铜是人类最早发现的金属之一,铜及其化合物在生活和生产中有着广泛的应用。根据信息回答下列问题:
(1)基态铜原子价层电子的轨道表达式为___,单质铜是由__键形成的晶体。
(2)与铜同周期,N能层电子数与铜相同,熔点最低的金属是___。
(3)农药波尔多液的有效杀菌成分是Cu2(OH)2SO4(碱式硫酸铜),Cu2(OH)2SO4中非金属元素电负性由小到大的顺序是___,写出与互为等电子体的一种分子的化学式___。
(4)氨缩脲()分子中氮原子的杂化类型为__,σ键与π键的数目之比为___。氨缩脲与胆矾溶液反应得到如图所示的离子,1mol该离子中含配位键的数目为__。
(5)白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如图所示,其中原子A的坐标参数为(0,1,0)。原子B的坐标参数为___,若该晶体密度为dg·cm-3,阿伏伽德罗常数为NA。则铜镍原子间最短距离为__pm。
六、有机推断题
12.化合物G是一种抗骨质疏松药,俗称依普黄酮,以化合物A为原料合成该化合物的路线如下:
已知:RCOOH++H2O
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为_______,H的结构简式为_______。
(2)G中含氧官能团的名称为_____,合成依普黄酮的过程中发生最多的反应类型为_____。
(3)1molE与足量的金属钠反应生成的气体在标准状况下的体积为_____L,M的核磁共振氢谱峰面积之比为_______。
(4)反应⑥的化学方程式为______。
(5)已知N为催化剂,E和M反应生成F和另一种有机物X,X的结构简式为______。
(6) D有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有______种。
a.含苯环的单环化合物 b.能使FeCl3溶液显紫色 c.能发生银镜反应
试卷第11页,共33页
试卷第11页,共33页
参考答案
1.D
【详解】A.人体内没有能够水解纤维素的酶,所以摄入的纤维素不会被水解成葡萄糖,A错误;
B.蛋白质在高温作用下变性,低温不变性,B错误;
C.油脂相对分子质量较小,不是高分子化合物,C错误;
D.油脂在碱性条件下的水解生成高级脂肪酸钠和甘油,利用该反应来制取肥皂,D正确;
综上所述答案为D。
2.B
【分析】根据有机物的氢环境数目和对称性回答问题。
【详解】根据金刚烷的立体结构可知,其为三环结构,每个环上有两种氢原子环境。氯原子、溴原子在同一个碳原子上,只能代替-CH2-上的氢,只有1种可能性;氯原子、溴原子在不同的碳原子上,可固定氯代替-CH2-上的氢,溴原子代替同环的邻、间、对位和不同环的-CH2-上的氢,有4种可能性;可固定氯原子代替-CH-上的氢,溴原子在同环的邻、间、对位上,这种可能性有3种,共8种。
答案为B。
3.C
【详解】A.溶液体积未知,故A错误;
B.溶液中,会发生水解反应,的数目小于,故B错误;
C.为,含C H极性键,故C正确;
D.未说明标准状况,无法计算氧原子数,故D错误。
综上所述,答案为C。
4.D
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期不同主族元素,X的最外层电子数是其电子层数的3倍,则X为O;Y元素原子半径在同周期中最大,则Y为Na;Z的3p轨道有3个未成对电子,则Z为P;X与Y的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,则W为Cl,综上,X为O,Y为Na,Z为P,W为Cl。
【详解】A .X为O,在元素周期表中位于p区,故A正确;
B.主族元素同周期从左向右第一电离能呈增大趋势, P 的 3p 能级处于半满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能: Cl>P>Na ,故B正确;
C.X为O, Y为Na,W为Cl,形成的简单离子为O2-、Na+、Cl-,半径,故C正确;
D.P的最高价含氧酸钠盐为 Na3PO4 ,Na3PO4 溶液中含P微粒,故D错误;
故答案选D。
5.B
【详解】A.浓氨水加入到氧化钙中生成氨气,因此可用图1装置制备少量氨气,能达到实验目的,故A不符合题意;
B.不能将NaOH固体直接加水在容量瓶中配制NaOH溶液,应先在烧杯中溶解,然后冷却后再转移到容量瓶中,不能达到实验目的,故B符合题意;
C.图3装置用50mL0.5 mol L 1盐酸与50mL0.55 mol L 1NaOH溶液反应,利用NaOH稍过量,将盐酸充分反应来测定中和热,能达到实验目的,故C不符合题意;
D.图4试管中盛有等浓度的NaCl和KI混合溶液,向其中加入几滴同浓度的AgNO3溶液探究Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小,硝酸银溶液少量,生成黄色沉淀,说明Ksp(AgCl) >Ksp(AgI),能达到实验目的,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
6.B
【详解】A.原电池中负极失电子,发生氧化反应,A错误;
B.原电池的负极失电子,发生氧化反应,电解池的阳极失电子,发生氧化反应,B正确;
C.原电池的两极可以是导电的非金属材料,如原电池中可以用石墨做电极,C错误;
D.电解时阳极上活泼金属失电子或阴离子失电子,如用铜作电极电解硫酸铜溶液时,阳极上铜失电子,D错误;
故答案选B。
7.D
【详解】为弱碱,电离产生,但其电离程度很小,故很小;选项B、C、D中均存在,而选项D中水解显酸性,抑制了的水解,选项B中对水解无影响,选项C中水解显碱性,促进水解,故选项D中最大;
答案选D。
8.(1) 恒压滴液漏斗 排除装置中的空气 装置d的作用是液封,防止空气中的空气进入装置
(2)关闭K3,打开K2
(3)防止Fe2+被氧化
(4)H+会抑制NH2CH2COOH的酸式电离,不利于甘氨酸亚铁的生成
(5) 当滴入最后一滴标准溶液时,溶液变为紫色或浅紫色,且半分钟内不色 ×100%
【分析】由实验装置图可知,该实验的目的是制备甘氨酸亚铁,实验时应先打开K1和K3,将铁与稀硫酸反应生成的氢气通入三颈烧瓶中,排尽装置中的空气,然后关闭K3,打开K2,使蒸馏烧瓶中的气体压强增大,将蒸馏烧瓶中的硫酸亚铁压入三颈烧瓶中;在少量柠檬酸作用下,硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液、甘氨酸溶液反应制备甘氨酸亚铁,为排出装置中的气体,同时防止空气中的空气进入三颈烧瓶中,应将与三颈烧瓶连接的导气管插入水中起到液封的作用,据此分析作答。
(1)
仪器a的名称为恒压滴液漏斗;由分析可知,实验开始首先打开K1和K3,将铁与稀硫酸反应生成的氢气通入三颈烧瓶中,排尽装置中的空气;装置d的作用是起到液封的作用,防止空气中的空气进入三颈烧瓶中氧化甘氨酸亚铁,故答案为:恒压滴液漏斗;排除装置中的空气;装置 d的作用是液封,防止空气中的空气进入装置;
(2)
由分析可知,步骤I中将蒸馏烧瓶中溶液转移到三颈烧瓶中的操作是关闭K3,打开K2,使蒸馏烧瓶中的气体压强增大,将蒸馏烧瓶中的硫酸亚铁压入三颈烧瓶中,故答案为:关闭K3,打开K2;
(3)
反应混合液中柠檬酸的作用除了调节溶液的pH,便于甘氨酸亚铁的生成,同时防止硫酸亚铁被氧化影响甘氨酸亚铁的生成,故答案为:防止Fe2+被氧化;
(4)
若溶液pH过低,溶液中氢离子浓度过大,不利于甘氨酸的酸式电离,影响甘氨酸亚铁的生成,故答案为:H+会抑制NH2CH2COOH的酸式电离,不利于甘氨酸亚铁的生成;
(5)
当亚铁离子与酸性高锰酸钾溶液完全反应后,再滴入最后一滴标准溶液时,溶液变为紫色或浅紫色,且半分钟内不变色说明达到滴定终点;由得失电子数目守恒可得如下关系式:MnO5Fe2+,25.00 mL溶液滴定消耗VmLcmol/L高锰酸钾溶液,则亚铁离子的质量分数为×100%=×100%,故答案为:当滴入最后一滴标准溶液时,溶液变为紫色或浅紫色,且半分钟内不变色;×100%。
9.D
【详解】A. 粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42 等杂质,精制时通常在溶液中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性,再进行重结晶进行提纯,故A正确;
B. 向苦卤中通入Cl2置换出溴单质,分离得到溴,通入Cl2是为了提取溴,故B正确;
C. 实际生产中常选用碳酸钙、氧化钙制取得到的Ca(OH)2作镁离子的沉淀剂,故C正确;
D. 获取金属Mg是电解熔融氯化镁得到金属镁,氧化镁的熔点太高,不宜采用电解熔融物的方法,故D错误;
故选D。
10. 吸热 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ mol-1 N2+8H++6e-=2 酸性 +H2ONH3·H2O+H+
【详解】(1)根据表格中的数据,随着温度升高,NH3的生成量逐渐增大,升高温度,平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应;故答案为吸热;
(2)H2(g)+O2(g)=H2O(l)=-285.8kJ·mol-1①;CO(g)+O2(g)=CO2(g)=-283.0kJ·mol-1②;CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)=-890.3kJ·mol-1③;H2O(g)=H2O(l)=-44.0kJ·mol-1④;根据盖斯定律,有③-②-3×①+④,得出CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)=+206.1kJ mol-1;故答案为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)=+206.1kJ mol-1;
(3)根据题中所给信息,该燃料电池的总反应为N2+H2+2H+=2,根据原电池的工作原理,正极上得到电子,化合价降低,N2在正极上参与反应,即电极反应式为N2+8H++6e-=2,故答案为N2+8H++6e-=2;
(4)这些盐都是强酸弱碱盐,发生水解:+H2ONH3·H2O+H+,使溶液c(H+)>c(OH-),溶液显酸性;故答案为酸性;+H2ONH3·H2O+H+。
11. 金属 钾(K) H【分析】(1) Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,价电子排布为3d104s1,据此写价层电子的轨道表达式;单质铜属于金属晶体;
(2)铜为第四周期元素,N能层含有1个电子,同周期N能层电子数与铜相同的元素中,熔点最低的金属是钾;
(3)碱式硫酸铜中非金属元素有H、O、S,其电负性H(4)根据胺缩脲的结构简式分析可知,分子中每个氮原子形成三个共价键,含有一对孤对电子;分子中共含有11个σ键和2个π键;1个胺缩脲中Cu与O原子形成2个配位键,与N原子形成1个配位键,据此计算;
(5)①根据A的坐标,可以判断晶胞底面的面心上的原子B的坐标参数;
②由晶胞结构可知,处于面对角线上的Ni、Cu原子之间距离最近,设二者之间的距离为a cm,则晶胞面对角线长度为2a cm,晶胞的棱长为2a×=cm,又晶胞的质量为,根据公式作答。
【详解】(1) Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,价电子排布为3d104s1,价层电子的轨道表达式为:;单质铜属于金属晶体,是由金属键形成的晶体,故答案为:;金属;
(2)铜为第四周期元素,N能层含有1个电子,同周期N能层电子数与铜相同的元素中,熔点最低的金属是钾(K),故答案为:钾(K);
(3)碱式硫酸铜中非金属元素有H、O、S,其电负性H(4)根据胺缩脲的结构简式分析可知,分子中每个氮原子形成三个共价键,含有一对孤对电子,因此氮原子的杂化类型为sp3杂化;分子中共含有11个σ键和2个π键,则分子中σ键与π键的数目之比为11:2;中Cu与O原子形成2个配位键,与N原子形成1个配位键,因此,1mol紫色物质中含有配位键的数目为2×2NA+4×NA=8NA,故答案为:sp3;11:2;8NA;
(5)①根据A的坐标,可以判断晶胞底面的面心上的原子B的坐标参数为(,0,),故答案为:(,0,);
②由晶胞结构可知,处于面对角线上的Ni、Cu原子之间距离最近,设二者之间的距离为a cm,则晶胞面对角线长度为2a cm,晶胞的棱长为2a×=cm,又晶胞的质量为,所以(cm)3×d g·cm-3=,解得a==××1010 pm,故答案为:××1010。
【点睛】本题重点(3),原子数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体,粒子中质子数等于原子的质子数之和,中性微粒中质子数=电子数,阳离子的电子数=质子数-电荷数,阴离子的电子数=质子数+电荷数,据此解答。
12.(1) 甲苯
(2) 羰基、醚键 取代反应
(3) 22.4 1:6:9
(4)++HBr
(5)CH3CH2OH
(6)13
【分析】A与氯气光照发生取代得到B,可知A为甲苯,B与NaCN发生取代生成C,C在酸性条件下水解生成D,D与发生取代反应生成E,E与HC(OC2H5)3生成F和C2H5OH,F与在碱性条件下发生取代反应生成G,据此分析解题。
(1)
化合物A的名称为甲苯,据分析可知,H的结构简式为;
(2)
根据G的结构简式可知,G中含氧官能团的名称为羰基、醚键;据分析可知合成依普黄酮的过程中,①②④⑥都是取代反应,则发生最多的反应类型为取代反应;
(3)
1mol E含有2mol酚羟基,与足量的金属钠反应生成的氢气为1mol,在标准状况下的体积为22.4L;M为HC(OC2H5)3,其结构中有一种(1个)次甲基,一种(3个)亚甲基,一种(3个)甲基,其核磁共振氢谱峰面积之比为1:6:9;
(4)
根据分析可知反应⑥的化学方程式为:++HBr ;
(5)
据分析可知E与HC(OC2H5)3生成F和C2H5OH,则X为C2H5OH,结构简式为CH3CH2OH;
(6)
D有多种同分异构体:a.含苯环的单环化合物,b.能使FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基;c.能发生银镜反应,含有醛基;对于,-CH3有4种位置,对于,-CH3有4种位置,对于,-CH3有2种位置,对于,-CH2CHO有3种位置,则共有13种同分异构体。
答案第11页,共22页
答案第11页,共22页

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