2023届山东省菏泽市单县第二中学高三下学期5月高考模拟化学试题4(含解析)

山东省单县第二中学2023届高三高考模拟化学试题4
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Co 59
选题题 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目要求。
1.下列关于物质性质与应用的说法正确的是( )
A.胶体带电可用于静电除尘
B.利用皂化反应可处理泄漏的汽油
C.氰化钠(NaCN)剧毒,不慎泄漏,可用铁粉处理
D.青瓷是我国传统瓷器的一种,其色调主要与铁元素有关
【答案】D
【解析】A.胶体不带电,胶体中胶粒带电,可用于静电除尘,A错误;
B.汽油主要为烃类物质,不是酯类,不发生皂化反应,B错误;C.铁单质不和氰化钠反应,故氰化钠泄露不能用铁粉处理,C错误;D.青瓷色调的形成,主要是胎釉中含有一定量的氧化铁,在还原焰气氛中焙烧所致,但有些青瓷因含铁不纯,还原气氛不充足,色调便呈现黄色或黄褐色,D正确。
2.下列实验中硫酸的作用与其他三项不同的是( )
A.蔗糖中加入浓硫酸产生黑“面包” B.亚硫酸钠与硫酸制取SO2
C.配制Fe2(SO4)3溶液时加入稀硫酸 D.海带提碘时硫酸与双氧水混加
【答案】A
【解析】A.蔗糖中加入浓硫酸产生黑“面包”,体现浓硫酸的脱水性和强氧化性;
B.亚硫酸钠与硫酸制取SO2,体现浓硫酸的强酸性;
C.配制Fe2(SO4)3溶液时加入稀硫酸,抑制Fe2(SO4)3水解,体现硫酸的酸性;
D.海带提碘时硫酸与双氧水混加,体现硫酸的酸性; 所以硫酸的作用与其他三项不同的是A。
3.下列实验装置或操作能达到实验目的的是( )
A.甲:制备少量CO2 B.乙:制备硝基苯
C.丙:向容量瓶中转移液体 D.丁:关闭a、打开b,检查装置气密性
【答案】A
4.某种电化学的电解液的组成如图所示,其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,X、Z在元素周期表中处于相邻位置。下列说法正确的是( )
A.阴离子中Y、Z均满足8电子稳定结构 B.简单离子半径:Z>Y>X
C.上述阳离子中,X原子的杂化方式有一种 D.氢化物的沸点:X【答案】 C
【解析】 X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,X、Z在元素周期中处于相邻位置,由结构可知X可形成3个共价键,则X为N、Z为P,Y形成1个共价键,结合原子序数可知Y为F;由分析可知,X为N、Y为F、Z为P。A.阴离子中Y为氟原子,满足8电子稳定结构,Z为P,P原子与6个F原子各形成1个共用电子对,最外层有12个电子,不满足8电子稳定结构,选项A错误;B.X为N、Y为F、Z为P,三者形成的简单离子中P3-比N3-、F-多一个电子层,半径最大,N3-、F-具有相同电子层结构,核电荷数越大半径越小,故离子半径Z>X>Y,选项B错误;C.上述阳离子中,五元杂环中X均形成三个价键,应该形成大键,故X原子的杂化方式有一种,选项C正确。D.NH3、HF中存在氢键,沸点较高,故氢化物的沸点:Z5.下列有关NH3、、、的说法正确的是( )
A.NH3和中的键角H—N—H前者大
B.NH3和的空间构型相同
C.和中N原子的杂化方式相同
D.NH3与Cu2+形成的[Cu(NH3)4]2+中,提供孤电子对形成配位键的是Cu2+
【答案】A
【解析】A.NH3中N原子的价层电子对数=3+=4,且含有1个孤电子对,中N原子价层电子对数=2+=4,且含有2个孤电子对;孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力,前者为三角锥形、后者为V形,则键角:前者大于后者,故A正确;
B.NH3中N原子价层电子对数=3+=4,且含有1个孤电子对,中N原子价层电子对数=3+=3,且不含孤电子对,空间结构:前者为三角锥形、后者为平面三角形,故B错误;
C.中N原子价层电子对数=2+=4,中N原子价层电子对数=2+=3,氮原子杂化类型:前者为sp3、后者为sp2,故C错误;
D.铜离子含有空轨道、N原子含有孤电子对,所以铜离子提供空轨道、N原子提供孤电子对形成配位键,故D错误。
6.磷酸氯喹可用于治疗类风湿性关节炎,结构如图。下列关于磷酸氯喹的说法正确的是( )
A.化学式为C18H33N3P2O18Cl B.可与溴水发生加成反应
C.至少有17个原子共平面 D.磷元素主要以磷酸分子的形式存在
【答案】B
【解析】A.根据该分子结构,其化学式为C18H32N3P2O18Cl,A错误;B.因为该分子中含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,B正确;C.苯环是平面结构,双键也是平面结构,根据该分子结构,至少有18个原子共平面,C错误;D.磷酸氯喹分子中,不存在独立的磷酸分子,D错误。
7.钒元素在酸性溶液中有多种存在形式,其中VO2+为蓝色,为淡黄色,已知能发生如下反应:
Ⅰ.Fe2+++2H+=Fe3++VO2++H2O
Ⅱ.5VO2+++H2O=5+Mn2++2H+
下列说法错误的是
A.酸性条件下的氧化性:>>Fe3+
B.反应Ⅱ中氧化产物和还原产物物质的量之比为5∶1
C.向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液颜色由蓝色变为淡黄色
D.向含2mol的酸性溶液中滴加1molFeI2溶液充分反应,转移3mol电子
【答案】D
【解析】A.氧化剂氧化性大于氧化产物,由Ⅰ可知,氧化性,由Ⅱ可知,氧化性;故酸性条件下的氧化性:>>Fe3+,A正确;B.反应Ⅱ中VO2+发生氧化反应得到氧化产物,发生还原反应得到还原产物Mn2+,由化学方程式可知,氧化产物和还原产物物质的量之比为5∶1,B正确;C.向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,VO2+被高锰酸钾氧化为,故溶液颜色由蓝色变为淡黄色,C正确; D.向含2mol的酸性溶液中滴加1molFeI2溶液充分反应,由于碘离子还原性大于亚铁离子,故碘离子完全和2mol反应生成碘单质,转移2mol电子,D错误。
8.实验室以BaS为原料制备BaCl2·2H2O晶体,装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.a的作用是防倒吸
B.根据实验可得酸性顺序:H2SO4>HCl>H2S
C.丙既可吸收尾气又可判断反应是否完全
D.乙中所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得产品
9.碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料,实验室中以废铜屑为原料,制取碱式碳酸铜的流程如下。下列说法错误的是
A.“加热”步骤可选用水浴加热
B.“酸浸”产生的气体可用NaOH溶液吸收
C.“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3
D.可用盐酸和BaCl2溶液检验“滤液”中是否有
【答案】B
【解析】废铜屑与稀硝酸反应,产生的气体为一氧化氮;过滤除去难溶性滤渣,滤液中含硝酸铜和硝酸,加入碳酸钠溶液加热,与硝酸、硝酸铜反应,生成硝酸钠和铜盐,再加氢氧化钠溶液调节适当pH值,经过一系列反应得到碱式碳酸铜。A.加热的温度为70oC,可选用水浴加热,A正确;B.酸浸产生的气体为NO,与NaOH溶液不反应,不能用NaOH 溶液吸收,B错误;C.由分析可知,“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3等,C正确;D.的检验是先加氯化钡溶液,产生白色沉淀,再往白色沉淀中加入盐酸,沉淀完全溶解,且产生无色无味气体,D正确。
10.利用电解原理实现乙烯高效合成环氧乙烷,电解装置如下图所示:
已知:CH2=CH2HOCH2-CH2Cl
下列说法正确的是( )
A.反应一段时间后,阴极区pH升高
B.Pt电极反应式为:Cl--2e-+2OH-=ClO-+H2O
C.生成1mol环氧乙烷,有1molCl-通过交换膜
D.电解完成后,将阴极区和阳极区溶液混合后可得到环氧乙烷
【答案】D
【解析】利用电解原理实现乙烯高效合成环氧乙烷,结合已知原理可知,Ni极为阴极,水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,2H2O+2e-=2OH-+H2↑;Pt极为阳极,氯离子发生氧化反应生成生成次氯酸:Cl--2e-+H2O=HClO+H+,次氯酸将乙烯转化为HOCH2-CH2Cl。HOCH2-CH2Cl和氢氧根离子反应生成环氧乙烷;A.由分析可知,阴极区生成氢离子,则溶液酸性增强,pH减小,A错误;B.由分析可知,Pt电极反应式为:Cl--2e-+H2O=HClO+H+,B错误;C.生成1mol环氧乙烷需要消耗1molHClO,结合反应可知,Cl--2e-+H2O=HClO+H+,则阳极区需要2mol负电荷,则由2mol氯离子通过交换膜,C错误; D.由分析可知,阴极生成氢氧化钾、阳极生成HOCH2-CH2Cl,电解完成后,将阴极区和阳极区溶液混合后,HOCH2-CH2Cl和氢氧根离子反应生成环氧乙烷,可得到环氧乙烷,D正确。
本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.下列实验现象与实验操作不匹配的是( )
实验操作 实验现象
A 已知[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O △H>0,[CuCl4]2-为黄绿色,将盛有2mL0.5mol L-1CuCl2溶液的试管加热 溶液变为蓝色
B 将绕成螺旋状的铜丝伸 入到盛有浓硝酸的试管中 铜丝溶解,溶液变为蓝 色,生成红棕色气体
C 向盛有4.0mL0.1mol L-1CuSO4 溶液的试管里逐滴滴加氨水至过量 先产生蓝色沉淀,后沉淀 溶解,得到深蓝色透明溶液
D 用玻璃棒摩擦装有过饱 和醋酸钠溶液的试管内壁 有晶体析出
【答案】AB
【解析】A.已知[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O △H>0,[CuCl4]2-为黄绿色,将盛有2mL0.5mol L-1CuCl2溶液的试管加热,该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,[Cu(H2O)4]2+转化为[CuCl4]2-,溶液变成黄绿色,故A错误;B.将铜丝插入浓硝酸中,铜与浓硝酸发生剧烈反应,有红棕色气体NO2产生,溶液呈绿色,故B错误;C.向盛有4.0mL0.1mol L-1CuSO4溶液的试管里逐滴滴加氨水至过量,先产生Cu(OH)2蓝色沉淀,后沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,故C正确;D.用玻璃棒在容器内壁轻轻摩擦可以从容器内壁刮下少量碎屑充当晶核,过饱和溶液可迅速完成结晶过程,析出晶体,故D正确。
12.一种自充电的盐水电池植入到肿瘤表面可用于抗肿瘤治疗。电池放完电后,无需外接电源即能实现某个电极的化学自充电,该电极材料充放电原理如图。下列说法错误的是( )
PNTCDA PNTCDA-H
A.该电极为电池负极
B.放电过程中,该电极附近pH减小
C.化学自充电时发生的反应可表示为 PNTCDA-H+O2=PNTCDA+nH2O
D.放电过程中,外电路通过0.02 mol电子,该材料质量增加0.02 g
【答案】AB
13.甲苯与CH3COCl在无水AlCl3存在下发生反应,其反应机理及部分能量示意图如下。下列说法错误的是( )
A.AlCl3是该反应的催化剂
D.热露Ⅱ是该反应的决定步骤
C.(l)++HCl(g) ΔH1=-(a-b) kJ·mol-1
D.虚线L可表示CF3与CH3COCl的反应中能量的变化
【答案】CD
14.工业上以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备NaN3流程如图:
已知水合肼(N2H4 H2O)不稳定,具有强还原性。下列描述正确的是( )
A.反应①和反应③中浓硫酸均做催化剂
B.反应②中,消耗3molN2H4 H2O时,N2H4 H2O失去10mol电子
C.反应④制备水合胼时应将氨水逐滴滴入NaClO溶液中
D.N的空间构型为直线形
【答案】BD
【解析】以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备NaN3,由流程可知,①中发生2CH3OH+2NaNO2+H2SO4(浓)=2CH3ONO+Na2SO4+2H2O,生成亚硝酸甲酯(CH3ONO),④中过量的NaClO可氧化N2H4 H2O,则将NaClO溶液滴到氨水中制备N2H4 H2O,且滴速不能过快,②中发生N2H4 H2O+CH3ONO+NaOH═NaN3+CH3OH+3H2O,③中发生2NaN3+H2SO42HN3↑+Na2SO4,蒸馏出CH3OH,最后HN3与NaOH反应可制备产品,以此来解答。A.反应①浓硫酸作催化剂,反应③中利用浓硫酸的高沸点难挥发性,则浓硫酸作用不同,A项错误;B.分析方程式N2H4 H2O+CH3ONO+NaOH═NaN3+CH3OH+3H2O,故消耗3mol N2H4 H2O时,N2H4 H2O失去10mol电子,故B项正确;C.反应④制备水合肼时应将NaClO溶液逐滴滴入氨水中,防止过量的NaClO氧化N2H4 H2O生成N2,故C项错误;D.的价电子对数为,中心原子为sp杂化,故其构型为直线型,故D项正确。
15.常温下,向20mL0.1mol·L-1的H2A溶液中滴加NaOH溶液,各微粒浓度和滴定曲线关系如图(pC=-lgc),下列说法正确的是
A.曲线③代表HA-,曲线④代表滴定曲线
B.常温下H2A电离常数Ka1=10-4.02
C.0.1mol·L-1Na2A溶液pH约为9.6
D.0.1mol·L-1NaHA溶液中:c(H+)>c(OH-)+c(A2-)
【答案】AC
【解析】由图可知,曲线④代表滴定曲线,曲线①、②、③分别代表A2—、H2A和HA—的pC随氢氧化钠溶液体积的变化曲线。
【解析】A.由分析可知,曲线④代表滴定曲线,曲线③代表HA—的pC随氢氧化钠溶液体积的变化曲线,故A正确;B.由图可知,溶液中H2A和HA—的pC相等时,溶液pH小于4.02,由电离常数公式可知,溶液中H2A和HA—的pC相等时,电离常数Ka1(H2A)= = c(H+)>10—4.02,故B错误;C.由图可知,溶液中A2—和HA—的pC相等时,溶液pH为6.2,由电离常数公式可知,溶液中A2—和HA—的PC相等时,电离常数Ka2(H2A)= = c(H+)=10—6.2,水解常数则Kh1====10—7.8,0.1mol/LNa2A溶液中氢氧根离子浓度约为=10—4.4mol/L,溶液pH约为10—9.6,故C正确;D.由图可知,NaHA溶液呈酸性,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,由电荷守恒关系c(Na+)+ c(H+)=c(HA—)+ c(OH—)+2c(A2—)和物料守恒关系c(Na+)=c(HA—)+ c(H2A)+c(A2—)可知,溶液中c(OH—)+c(A2—)>c(H+),故D错误。
本题共5小题,共60分。
16.金属锡及其化合物在生产和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)某种含锡的有机金属化合物的结构如右图所示。已知烷基配位体以C、N整合形式键合于Sn原子。
①基态Sn原子的价电子轨道表示式为 ,在周期表中的位置为 ,C、Si、Cl电负性由大到小的顺序为 。
②该化合物中共有 种杂化方式;提供电子对形成配位键的原子是 。
(2)一种含锡的多元金属硫化物的晶胞结构为四方晶系,已知金属原子均呈四面体配位,晶胞棱边夹角均为90°,其结构可看作是由两个立方体A、B上下堆叠而成。如图,甲为A的体对角线投影图,乙为B的沿y轴方向的投影图。A中Fe、Sn位置互换即为B。
①该硫化物的化学式为 ,晶胞中Sn的配位数与Cu的配位数之比为 。
②立方体A、B棱长均为a pm,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。晶胞中部分原子的分数坐标为S(0,0,0)、Fe(),则晶胞中Sn原子的分数坐标为 ;晶胞中Sn原子和Cu原子间的最短距离为 pm。
【答案】(1)① 第5周期第ⅣA族 Cl>C>Si ②3 N、Sn
(2)①Cu2FeSnS4 1∶1 ②() ()
17.某钒矿石的主要成分为V2O5、Al2O3、Fe2O3和SiO2。一种从该矿石中提钒的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.在酸性介质中具有较强的氧化性,能被Fe2+、乙醇、草酸和酒石酸还原为VO2+。
Ⅱ.萃取剂P204[(C8H17O)2PO2H]对V(Ⅳ)中的VO2+有很强的萃取能力,对Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)和其它V(Ⅳ)微粒无萃取能力。萃取的平衡为:VO2++2(C8H17O)2PO2H
VO[(C8H17O)2PO2]2+2H+。回答下列问题:
(1)“氯化焙烧”时气体与矿料逆流而行,目的是_______。该步操作中V2O5发生反应的化学反应方程式为_______。
(2)“还原”时,发生反应的离子方程式为_______。
(3)“操作x”为_______;试剂y为_______(填化学式)。
(4)室温下,随着pH值和浓度的变化,V(Ⅳ)微粒的区位优势图如下。以氧化物的性质为分类依据,VO2物质类别为_______。“调pH”时,调节pH=2的目的是_______;N点存在平衡+5H+2VO2++3H2O,其平衡常数的数值为_______。
【答案】(1) 使得反应物充分接触,使得反应更充分且能加快反应速率 2V2O5+4NaCl+O24NaVO3+2Cl2 (2)2+H2C2O4+2H+=2VO2++2H2O+2CO2↑(3)分液 H2SO4 (4)两性氧化物 保证V以VO2+微粒存在,利于其萃取分离出来 1019.2
【解析】钒矿石、氯化钠、空气氯化焙烧生成氯气和含有NaVO3混合物,加入硫酸酸浸,二氧化硅不反应成为滤渣,滤液加入草酸,和草酸反应生成VO2+,加入稀硫酸调节pH后加入萃取剂萃取分离出有机层,有机层加入硫酸反萃取后分液得到水层含有VOSO4。(1)“氯化焙烧”时气体与矿料逆流而行,目的是使得反应物充分接触,使得反应更充分且能加快反应速率。该步操作中V2O5和氯化钠、空气中氧气高温反应生产NaVO3和氯气,化学反应方程式为 2V2O5+4NaCl+O24NaVO3+2Cl2;(2)已知:在酸性介质中具有较强的氧化性,能被Fe2+、乙醇、草酸和酒石酸还原为VO2+; “还原”时,和草酸反应生成VO2+、二氧化碳和水,发生反应的离子方程式为2+H2C2O4+2H+=2VO2++2H2O+2CO2↑;(3)“操作x”为将VO2+从有机层中反萃取到水层中,然后分液分离出水层,故操作为分液;萃取VO2+的平衡为:VO2++2(C8H17O)2PO2HVO[(C8H17O)2PO2]2+2H+,且得到VOSO4,则试剂y为H2SO4,硫酸使得溶液中氢离子浓度增大促使萃取平衡逆向移动生成VOSO4;(4)由图可知,VO2在酸性溶液中转化为VO2+,在碱性溶液中转化为、,故VO2为两性氧化物;已知,萃取剂P204[(C8H17O)2PO2H]对V(Ⅳ)中的有很强的萃取能力,对Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)和其它V(Ⅳ)微粒无萃取能力,“调pH”时,调节pH=2的目的是将保证V以VO2+微粒存在,利于其萃取分离出来;+5H+2VO2++3H2O平衡常数只受温度的影响,N、M点平衡常数相同,由M点可知,其平衡常数的数值为
K==1019.2。
18. “消洗灵”是具有消毒、杀菌、漂白和洗涤等综合功效的固体粉末,消毒原理与“84消毒液”相似,化学组成可以表示为Na10P3O13Cl·5H2O(磷酸三钠次氯酸钠)。实验室制备装置和过程如图:
回答下列问题:
(1)X试剂的名称为 ,C中采用多孔球泡的目的是 ,D装置的作用是 。
(2)检验装置的气密性,加入药品,打开A中分液漏斗活塞,稍后,关闭a的活塞,然后进行的操作是 。
(3)“消洗灵”消毒时对金属腐蚀性小,原因是在金属表面形成一种不溶性磷酸盐膜,对金属良好的保护作用,在空气中对镁合金消毒,磷酸钠溶液使镁合金表面形成含有Mg3(PO4)2·Mg(OH)2的保护层,写出反应的化学方程式 。
(4)产品纯度测定(Na10P3O13Cl·5H2O的摩尔质量为656.5g·mol-1)。
①取ag待测试样溶于蒸馏水配成250mL溶液;
②取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入10mL2mol·L-1稀硫酸、25mL0.1mol·L-1碘化钾溶液(过量),此时溶液出现棕色;
③滴入3滴5%指示剂溶液,用0.05mol·L-1硫代硫酸钠溶液滴定至终点,平行滴定三次,平均消耗20.00mL。已知:2S2O+I2=S4O+2I-,需用的指示剂是 ,达到滴定终点的现象为 ,产品的纯度为 (用含a的代数式表示)。若滴定前滴定管中含有气泡,滴定结束无气泡会造成纯度测定值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)
【答案】(1) 饱和食盐水 增大反应物的接触面积,加快反应速率 吸收Cl2尾气,防止污染大气 (2)打开b活塞 (3)4Mg+2Na3PO4+2O2+4H2O=Mg3(PO4)2·Mg(OH)2+6NaOH
(4)淀粉溶液 当加入最后半滴硫代硫酸钠溶液后,溶液蓝色褪去且30s不恢复原色
% 偏大
19.有机物J是合成甲流特效药奥司他韦的重要中间体,其一种合成路线如下:
已知:Ⅰ. (R1、R2、R3、R4=H或烃基)
Ⅱ.(R、R'=H,烷基)
回答下列问题:
(1)A的名称为_______________;C→D的化学方程式为________。
(2)E的结构简式为;E→F的反应条件为________。
(3)G中含氧官能团除了醚键外还有________(填官能团名称);G→H的反应类型为________。
(4)J的同分异构体中,符合下列条件的有_____种。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②含有三种化学环境的氢
(5)由上述信息,写出以2-丁烯和为主要原料制备的合成路线。
【答案】(1)丁酮
浓硫酸,加热(3) 羟基、酯基 取代反应 (4)5
(5)
20.为减少含氮物质的排放对环境造成的污染,研究含氮物质的转化有重大意义。
(1)在进行低温下消除氯氧化物的机理研究时,某科研团队发现NO在转化过程中存在以下核心历程:
①e·+NON+O+e- ΔH1<0
②NO+NO+N2 ΔH2>0
③NO+ONO2 ΔH3<0
当温度为2.4K时,反应最终产物中c(N2)=7c(NO2),若使反应最终产物中,则温度应该___________2.4K(填“高于”或“低于”)。
(2)为实现氮氢化物转化为氢气,我国科技人员计算了下列反应在一定温度范围内的压强平衡常数Kp,并绘制pKp1-T和pKp2-T的线性关系如图所示(pKp=-lgKp)。
① 3N2H4(l)NH3(g)+N2 (g) ΔH1 Kp1
②4NH3(g)2N2 (g) +6H2 (g) ΔH2 Kp2
则反应3N2H4(l)3N2 (g) +6H2 (g)的Kp=___________(用Kp1、Kp2表示);由图可知该反应的△H___________0(填“>”或“<”),写出推理过程___________。
(3)原煤经热解、冷却得到的煤焦可用于NO的脱除。热解温度为500℃、900℃得到的煤焦分别用S-500、S-900表示,相关信息如下表。
煤焦 元素分析(%) 比表面积(cm2·g-1 )
C H
S-500 80.79 2.76 105.69
S-900 84.26 0.82 8.98
将NO浓度恒定的废气以固定流速通过如下反应器,不同温度下进行多组平行实验,测定相同时间内NO的出口浓度,可得NO的脱除率与温度的关系如下图所示[已知NO的脱除主要含吸附和化学还原(△H<0)两个过程]。
①已知煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附,其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。由图可知,相同温度下,S-900对NO的脱除率比S-500的低,结合表格数据分析其原因可能是___________、___________。
②350℃后,随着温度升高,NO的脱除率增大的原因是___________。
电厂烟气中的氮氧化物进行脱硝处理时,通常采用以下反应原理:;
4NH3 (g)+5O2 (g)═4NO (g)+6H2O (g);
4NH3 (g)+4NO (g)+O2 (g)=4N2(g)+6H2O (g)
373℃下,在容积固定的密闭容器中通入1molNH3、1molNO和0.7molO2,初始压强为p0,达到平衡后测得NH3转化率为88%,体系中n(N2)∶n(NO)=20∶7,此时容器中压强p=___________p0(结果保留两位小数),NO转化率为___________。
【答案】(1)低于(2) Kp1· Kp2 < T越大,Kp=p Kp1+p Kp2的值越大,即Kp越小,因此该反应为放热反应(3)热解温度高,煤焦H/C比值小,表面官能团少 S-900的比表面积小,吸附能力弱 温度升高,反应速率增大 (4) 1.08 72%山东省单县第二中学2023届高三高考模拟化学试题4
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Co 59
选题题 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目要求。
1.下列关于物质性质与应用的说法正确的是( )
A.胶体带电可用于静电除尘
B.利用皂化反应可处理泄漏的汽油
C.氰化钠(NaCN)剧毒,不慎泄漏,可用铁粉处理
D.青瓷是我国传统瓷器的一种,其色调主要与铁元素有关
2.下列实验中硫酸的作用与其他三项不同的是( )
A.蔗糖中加入浓硫酸产生黑“面包” B.亚硫酸钠与硫酸制取SO2
C.配制Fe2(SO4)3溶液时加入稀硫酸 D.海带提碘时硫酸与双氧水混加
3.下列实验装置或操作能达到实验目的的是( )
A.甲:制备少量CO2 B.乙:制备硝基苯
C.丙:向容量瓶中转移液体 D.丁:关闭a、打开b,检查装置气密性
4.某种电化学的电解液的组成如图所示,其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,X、Z在元素周期表中处于相邻位置。下列说法正确的是( )
A.阴离子中Y、Z均满足8电子稳定结构 B.简单离子半径:Z>Y>X
C.上述阳离子中,X原子的杂化方式有一种 D.氢化物的沸点:X5.下列有关NH3、、、的说法正确的是( )
A.NH3和中的键角H—N—H前者大
B.NH3和的空间构型相同
C.和中N原子的杂化方式相同
D.NH3与Cu2+形成的[Cu(NH3)4]2+中,提供孤电子对形成配位键的是Cu2+
6.磷酸氯喹可用于治疗类风湿性关节炎,结构如图。下列关于磷酸氯喹的说法正确的是( )
A.化学式为C18H33N3P2O18Cl B.可与溴水发生加成反应
C.至少有17个原子共平面 D.磷元素主要以磷酸分子的形式存在
7.钒元素在酸性溶液中有多种存在形式,其中VO2+为蓝色,为淡黄色,已知能发生如下反应:
Ⅰ.Fe2+++2H+=Fe3++VO2++H2O
Ⅱ.5VO2+++H2O=5+Mn2++2H+
下列说法错误的是( )
A.酸性条件下的氧化性:>>Fe3+
B.反应Ⅱ中氧化产物和还原产物物质的量之比为5∶1
C.向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液颜色由蓝色变为淡黄色
D.向含2mol的酸性溶液中滴加1molFeI2溶液充分反应,转移3mol电子
8.实验室以BaS为原料制备BaCl2·2H2O晶体,装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.a的作用是防倒吸
B.根据实验可得酸性顺序:H2SO4>HCl>H2S
C.丙既可吸收尾气又可判断反应是否完全
D.乙中所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得产品
9.碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料,实验室中以废铜屑为原料,制取碱式碳酸铜的流程如下。下列说法错误的是
A.“加热”步骤可选用水浴加热 B.“酸浸”产生的气体可用NaOH溶液吸收
C.“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3 D.可用盐酸和BaCl2溶液检验“滤液”中是否有
10.利用电解原理实现乙烯高效合成环氧乙烷,电解装置如下图所示:
已知:CH2=CH2HOCH2-CH2Cl
下列说法正确的是( )
A.反应一段时间后,阴极区pH升高
B.Pt电极反应式为:Cl--2e-+2OH-=ClO-+H2O
C.生成1mol环氧乙烷,有1molCl-通过交换膜
D.电解完成后,将阴极区和阳极区溶液混合后可得到环氧乙烷
本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.下列实验现象与实验操作不匹配的是( )
实验操作 实验现象
A 已知[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O △H>0,[CuCl4]2-为黄绿色,将盛有2mL0.5mol L-1CuCl2溶液的试管加热 溶液变为蓝色
B 将绕成螺旋状的铜丝伸 入到盛有浓硝酸的试管中 铜丝溶解,溶液变为蓝 色,生成红棕色气体
C 向盛有4.0mL0.1mol L-1CuSO4 溶液的试管里逐滴滴加氨水至过量 先产生蓝色沉淀,后沉淀 溶解,得到深蓝色透明溶液
D 用玻璃棒摩擦装有过饱 和醋酸钠溶液的试管内壁 有晶体析出
12.一种自充电的盐水电池植入到肿瘤表面可用于抗肿瘤治疗。电池放完电后,无需外接电源即能实现某个电极的化学自充电,该电极材料充放电原理如图。下列说法错误的是( )
PNTCDA PNTCDA-H
A.该电极为电池负极
B.放电过程中,该电极附近pH减小
C.化学自充电时发生的反应可表示为 PNTCDA-H+O2=PNTCDA+nH2O
D.放电过程中,外电路通过0.02 mol电子,该材料质量增加0.02 g
13.甲苯与CH3COCl在无水AlCl3存在下发生反应,其反应机理及部分能量示意图如下。下列说法错误的是( )
A.AlCl3是该反应的催化剂
D.热露Ⅱ是该反应的决定步骤
C.(l)++HCl(g) ΔH1=-(a-b) kJ·mol-1
D.虚线L可表示CF3与CH3COCl的反应中能量的变化
14.工业上以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备NaN3流程如图:
已知水合肼(N2H4 H2O)不稳定,具有强还原性。下列描述正确的是( )
A.反应①和反应③中浓硫酸均做催化剂
B.反应②中,消耗3molN2H4 H2O时,N2H4 H2O失去10mol电子
C.反应④制备水合胼时应将氨水逐滴滴入NaClO溶液中
D.N的空间构型为直线形
15.常温下,向20mL0.1mol·L-1的H2A溶液中滴加NaOH溶液,各微粒浓度和滴定曲线关系如图(pC=-lgc),下列说法正确的是
A.曲线③代表HA-,曲线④代表滴定曲线
B.常温下H2A电离常数Ka1=10-4.02
C.0.1mol·L-1Na2A溶液pH约为9.6
D.0.1mol·L-1NaHA溶液中:c(H+)>c(OH-)+c(A2-)
本题共5小题,共60分。
16.金属锡及其化合物在生产和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)某种含锡的有机金属化合物的结构如右图所示。已知烷基配位体以C、N整合形式键合于Sn原子。
①基态Sn原子的价电子轨道表示式为 ,在周期表中的位置为 ,C、Si、Cl电负性由大到小的顺序为 。
②该化合物中共有 种杂化方式;提供电子对形成配位键的原子是 。
(2)一种含锡的多元金属硫化物的晶胞结构为四方晶系,已知金属原子均呈四面体配位,晶胞棱边夹角均为90°,其结构可看作是由两个立方体A、B上下堆叠而成。如图,甲为A的体对角线投影图,乙为B的沿y轴方向的投影图。A中Fe、Sn位置互换即为B。
①该硫化物的化学式为 ,晶胞中Sn的配位数与Cu的配位数之比为 。
②立方体A、B棱长均为a pm,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。晶胞中部分原子的分数坐标为S(0,0,0)、Fe(),则晶胞中Sn原子的分数坐标为 ;晶胞中Sn原子和Cu原子间的最短距离为 pm。
17.某钒矿石的主要成分为V2O5、Al2O3、Fe2O3和SiO2。一种从该矿石中提钒的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.在酸性介质中具有较强的氧化性,能被Fe2+、乙醇、草酸和酒石酸还原为VO2+。
Ⅱ.萃取剂P204[(C8H17O)2PO2H]对V(Ⅳ)中的VO2+有很强的萃取能力,对Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)和其它V(Ⅳ)微粒无萃取能力。萃取的平衡为:VO2++2(C8H17O)2PO2H
VO[(C8H17O)2PO2]2+2H+。回答下列问题:
(1)“氯化焙烧”时气体与矿料逆流而行,目的是_______。该步操作中V2O5发生反应的化学反应方程式为_______。
(2)“还原”时,发生反应的离子方程式为_______。
(3)“操作x”为_______;试剂y为_______(填化学式)。
(4)室温下,随着pH值和浓度的变化,V(Ⅳ)微粒的区位优势图如下。以氧化物的性质为分类依据,VO2物质类别为_______。“调pH”时,调节pH=2的目的是_______;N点存在平衡+5H+2VO2++3H2O,其平衡常数的数值为_______。
18. “消洗灵”是具有消毒、杀菌、漂白和洗涤等综合功效的固体粉末,消毒原理与“84消毒液”相似,化学组成可以表示为Na10P3O13Cl·5H2O(磷酸三钠次氯酸钠)。实验室制备装置和过程如图:
回答下列问题:
(1)X试剂的名称为 ,C中采用多孔球泡的目的是 ,D装置的作用是 。
(2)检验装置的气密性,加入药品,打开A中分液漏斗活塞,稍后,关闭a的活塞,然后进行的操作是 。
(3)“消洗灵”消毒时对金属腐蚀性小,原因是在金属表面形成一种不溶性磷酸盐膜,对金属良好的保护作用,在空气中对镁合金消毒,磷酸钠溶液使镁合金表面形成含有Mg3(PO4)2·Mg(OH)2的保护层,写出反应的化学方程式 。
(4)产品纯度测定(Na10P3O13Cl·5H2O的摩尔质量为656.5g·mol-1)。
①取ag待测试样溶于蒸馏水配成250mL溶液;
②取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入10mL2mol·L-1稀硫酸、25mL0.1mol·L-1碘化钾溶液(过量),此时溶液出现棕色;
③滴入3滴5%指示剂溶液,用0.05mol·L-1硫代硫酸钠溶液滴定至终点,平行滴定三次,平均消耗20.00mL。已知:2S2O+I2=S4O+2I-,需用的指示剂是 ,达到滴定终点的现象为 ,产品的纯度为 (用含a的代数式表示)。若滴定前滴定管中含有气泡,滴定结束无气泡会造成纯度测定值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)
19.有机物J是合成甲流特效药奥司他韦的重要中间体,其一种合成路线如下:
已知:Ⅰ. (R1、R2、R3、R4=H或烃基)
Ⅱ.(R、R'=H,烷基)
回答下列问题:
(1)A的名称为_______________;C→D的化学方程式为________。
(2)E的结构简式为;E→F的反应条件为________。
(3)G中含氧官能团除了醚键外还有________(填官能团名称);G→H的反应类型为________。
(4)J的同分异构体中,符合下列条件的有_____种。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②含有三种化学环境的氢
(5)由上述信息,写出以2-丁烯和为主要原料制备的合成路线。
20.为减少含氮物质的排放对环境造成的污染,研究含氮物质的转化有重大意义。
(1)在进行低温下消除氯氧化物的机理研究时,某科研团队发现NO在转化过程中存在以下核心历程:
①e·+NON+O+e- ΔH1<0
②NO+NO+N2 ΔH2>0
③NO+ONO2 ΔH3<0
当温度为2.4K时,反应最终产物中c(N2)=7c(NO2),若使反应最终产物中,则温度应该___________2.4K(填“高于”或“低于”)。
(2)为实现氮氢化物转化为氢气,我国科技人员计算了下列反应在一定温度范围内的压强平衡常数Kp,并绘制pKp1-T和pKp2-T的线性关系如图所示(pKp=-lgKp)。
① 3N2H4(l)NH3(g)+N2 (g) ΔH1 Kp1
②4NH3(g)2N2 (g) +6H2 (g) ΔH2 Kp2
则反应3N2H4(l)3N2 (g) +6H2 (g)的Kp=___________(用Kp1、Kp2表示);由图可知该反应的△H___________0(填“>”或“<”),写出推理过程___________。
(3)原煤经热解、冷却得到的煤焦可用于NO的脱除。热解温度为500℃、900℃得到的煤焦分别用S-500、S-900表示,相关信息如下表。
煤焦 元素分析(%) 比表面积(cm2·g-1 )
C H
S-500 80.79 2.76 105.69
S-900 84.26 0.82 8.98
将NO浓度恒定的废气以固定流速通过如下反应器,不同温度下进行多组平行实验,测定相同时间内NO的出口浓度,可得NO的脱除率与温度的关系如下图所示[已知NO的脱除主要含吸附和化学还原(△H<0)两个过程]。
①已知煤焦表面存在的官能团有利于NO的吸附,其数量与煤焦中氢碳质量比的值密切相关。由图可知,相同温度下,S-900对NO的脱除率比S-500的低,结合表格数据分析其原因可能是___________、___________。
②350℃后,随着温度升高,NO的脱除率增大的原因是___________。
电厂烟气中的氮氧化物进行脱硝处理时,通常采用以下反应原理:;
4NH3 (g)+5O2 (g)═4NO (g)+6H2O (g);
4NH3 (g)+4NO (g)+O2 (g)=4N2(g)+6H2O (g)
373℃下,在容积固定的密闭容器中通入1molNH3、1molNO和0.7molO2,初始压强为p0,达到平衡后测得NH3转化率为88%,体系中n(N2)∶n(NO)=20∶7,此时容器中压强p=___________p0(结果保留两位小数),NO转化率为___________。

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